Электромобили - это аккумуляторные автомобили, работающие от электродвигателей. Электродвигатели для автомобилей преобразуют электрическую энергию в механическую. Контроллеры регулируют и контролируют мощность, получаемую от аккумуляторных батарей для запуска двигателей. Двигатели могут быть двигателями переменного или постоянного тока. Двигатели постоянного тока для электромобилей можно дополнительно классифицировать как электродвигатели с постоянным магнитом, бесщеточные, параллельные, серийные и с раздельным возбуждением. Постоянный ток использует электричество и магнитное поле для создания крутящего момента, который вращает двигатель. Простейший электродвигатель постоянного тока состоит из двух магнитов противоположной полярности и электрической катушки, образующей электромагнит. Электродвигатель постоянного тока использует свойства притяжения и отталкивания для преобразования электричества в движение - противоположные электромагнитные силы магнитов создают крутящий момент, заставляющий электродвигатель постоянного тока вращаться. Желательные характеристики электродвигателей для автомобилей включают пиковую мощность, прочность, высокий момент инерции, высокий пиковый крутящий момент, высокую скорость, низкий уровень шума, минимальное обслуживание и простоту использования. Электродвигатели текущего поколения сочетаются с инверторами и контроллерами для широкого диапазона крутящего момента.
Обилие серийных двигателей постоянного тока позволило испытать их на различных транспортных средствах. Серия DC надежна и долговечна, а удельная мощность обеспечивает лучшее соотношение цены и качества. Кривая крутящего момента подходит для различных применений тяги. Однако он не так эффективен, как асинхронный двигатель переменного тока. Щетки коллектора изнашиваются, и необходимо периодически проводить техническое обслуживание. Он также не подходит для рекуперативного торможения, позволяющего транспортным средствам улавливать кинетическую энергию для подзарядки аккумуляторов.
Двигатели постоянного тока проще и дешевле, и они широко используются в демонстрационных электромобилях. Бесщеточные двигатели постоянного тока не имеют коммутаторов, они более мощные и эффективные, чем коллекторные двигатели. Однако для таких двигателей постоянного тока требуются более сложные контроллеры. Бесщеточный постоянный ток в электромобилях может обеспечить КПД до 90%, а на пробеге до ста тысяч километров обслуживание не требуется. Эксперты Floyd Associates (2012) утверждают, что электромобили с бесщеточными двигателями постоянного тока могут развивать самую высокую скорость, но самое медленное ускорение; AC Induction может обеспечить самое быстрое ускорение при средней максимальной скорости; Двигатели с постоянными магнитами могут достигать максимальной скорости и среднего ускорения; и электродвигатели с регулируемым сопротивлением являются наиболее экономичным решением.
Tesla Motors - пионер в разработке электромобилей. Например, Tesla Roadster потребляет 110 ватт-часов на километр пути. Электромобили на основе современных технологий преодолевают в среднем 160 км без подзарядки. Deloitte (2012) утверждает, что самая большая проблема при разработке электромобилей - это плотность энергии или количество электроэнергии, которое может храниться на единицу массы в батарее.
Электродвигатели для автомобилей Видео по теме:
,,,