Motory pro elektrická vozidla: výrobci, zařízení

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:03

Ubývání uhlovodíkových paliv, zhoršování stavu životního prostředí a řada dalších důvodů dříve či později donutí výrobce vyvíjet modely elektrických vozidel, které budou dostupné široké populaci. Mezitím zbývá jen čekat nebo vyvinout možnosti pro technologii šetrnou k životnímu prostředí vlastníma rukama.

Pokud stále raději hledáte řešení sami, než na ně čekat zvenčí, pak budete muset vědět, které motory elektrických vozidel již byly vynalezeny, v čem se liší a který z nich je nejslibnější.

Trakční motor

Pokud se rozhodnete dát pod kapotu auta obyčejný elektromotor, tak z toho s největší pravděpodobností nic nebude. A to vše proto, že potřebujete trakční elektromotor (TED). Od běžných elektromotorů se liší větším výkonem, schopností dodat větší točivý moment, malými rozměry a nízkou hmotností.

ProK napájení trakčního motoru se používají baterie. Lze je dobíjet z externích zdrojů („ze zásuvky“), ze solárních panelů, z generátoru instalovaného ve voze nebo v režimu obnovy (samoobslužné dobíjení).

Motory pro elektromobily jsou nejčastěji poháněny lithium-iontovými bateriemi. TED obvykle funguje ve dvou režimech – motor a generátor. V druhém případě doplní spotřebovanou zásobu elektřiny při přepnutí na neutrální rychlost.

Funkční princip

Standardní elektromotor se skládá ze dvou prvků – statoru a rotoru. První součást je stacionární, má několik cívek a druhá provádí rotační pohyby a přenáší sílu na hřídel. Na cívky statoru je s určitou periodicitou aplikován střídavý elektrický proud, který způsobí vznik magnetického pole, které začne otáčet rotorem.

Čím častěji se cívky zapínají a vypínají, tím rychleji se hřídel otáčí. Do motorů pro elektrická vozidla lze instalovat dva typy rotoru:

• zkrat, na kterém vzniká magnetické pole opačné k poli statoru, díky kterému dochází k rotaci;
• fáze - používá se ke snížení startovacího proudu a řízení rychlosti otáčení hřídele, je nejběžnější.

V závislosti na rychlosti otáčení magnetického pole a rotoru mohou být motory navíc asynchronní a synchronní. Jeden nebo druhý typ musí být vybrán z dostupných prostředků a úkolů.

Synchronnímotor

Synchronní motor je TED, ve kterém se rychlost otáčení rotoru shoduje s rychlostí otáčení magnetického pole. Takové motory je vhodné pro elektromobily používat pouze v případech, kdy je k dispozici zdroj zvýšeného výkonu - od 100 kW.

Jedním z druhů synchronních elektromotorů je krokový motor. Statorové vinutí takové instalace je rozděleno do několika sekcí. V určitém okamžiku je do určité sekce přiváděn proud, vzniká magnetické pole, které otáčí rotorem pod určitým úhlem. Poté se proud přivede do další sekce a proces se opakuje, hřídel se začne otáčet.

Asynchronní elektromotor

U asynchronního motoru rychlost rotace magnetického pole neodpovídá rychlosti rotace rotoru. Výhodou takových zařízení je udržovatelnost - náhradní díly pro elektromobily vybavené těmito instalacemi lze velmi snadno najít. Mezi další výhody patří:

1. Jednoduchý design.
2. Snadná údržba a provoz.
3. Nízká cena.
4. Vysoká spolehlivost.

V závislosti na přítomnosti jednotky kartáčového sběrače mohou být motory komutátorové a bezkomutátorové. Kolektor je zařízení, které převádí střídavý proud na stejnosměrný. Kartáče se používají k přenosu elektřiny do rotoru.

Bezkomutátorové motory pro elektrická vozidla jsou lehčí, kompaktnější a účinnější. Jsou méně častépřehřívají a spotřebovávají méně elektřiny. Jedinou nevýhodou takového motoru je vysoká cena elektronické jednotky, která funguje jako sběrač. Kromě toho je obtížnější najít náhradní díly pro elektrická vozidla vybavená bezkomutátorovým motorem.

Výrobci elektrických motorů

Většina podomácku vyrobených elektrických vozidel je navržena pomocí komutátorového motoru. Důvodem je dostupnost, nízká cena a snadná údržba.

Významným výrobcem těchto motorů je německá společnost Perm-Motor. Její produkty jsou schopné rekuperačního brzdění v režimu generátoru. Aktivně se používá k vybavení skútrů, motorových člunů, automobilů, elektrických zvedacích zařízení. Pokud by se motory Perm-Motor montovaly do každého elektromobilu, byla by jejich cena mnohem nižší. Nyní stojí 5-7 tisíc eur.

Oblíbeným výrobcem je Etek, který se zabývá výrobou bezkomutátorových a kartáčových komutátorových motorů. Zpravidla se jedná o třífázové motory pracující na permanentní magnety. Hlavní výhody instalací:

• přesnost ovládání;
• snadná organizace obnovy;
• vysoká spolehlivost díky jednoduché konstrukci.

Výčet výrobců doplňuje závod Advanced DC Motors z USA, který vyrábí kolektorové elektromotory. Některé modely mají exkluzivní vlastnost – mají druhé vřeteno, které lze použít pro připojení k elektromobilupřídavné elektrické vybavení.

Jaký motor vybrat

Aby vás nákup nezklamal, musíte porovnat vlastnosti kupovaného modelu s požadavky na vůz. Při výběru elektromotoru se řídí především jeho typem:

• Synchronní instalace jsou složité a drahé, ale mají přetížitelnost, snadněji se ovládají, nebojí se poklesů napětí, používají se při vysokém zatížení. Jsou instalovány na elektromobilu Mercedes.
• Asynchronní modely jsou levné a jednoduché zařízení. Snadno se udržují a ovládají, ale jejich výkon je mnohem menší než u synchronního zařízení.

Cena elektromobilu bude mnohem nižší, pokud bude elektromotor spárován se spalovacím motorem. Na trhu jsou takové kombinované rostliny populárnější, protože jejich cena je asi 4-4,5 tisíc eur.