An električni motorje uređaj koji pretvara električnu energiju u mehaničku energiju, a od Faradayevog izuma prvog elektromotora, svugdje smo mogli živjeti bez ovog uređaja.
Danas se automobili brzo mijenjaju od pretežno mehaničkih do električno pokretanih uređaja, a upotreba motora u automobilima postaje sve raširenija. Mnogi ljudi možda ne mogu pogoditi koliko je motora ugrađeno u njihov automobil, a sljedeći uvod će vam pomoći da otkrijete motore u svom automobilu.
Primjena motora u automobilima
Da biste saznali gdje se motor nalazi u vašem automobilu, električno podesivo sjedište je idealno mjesto za to. U ekonomičnim automobilima, motori obično omogućavaju podešavanje naprijed-nazad i nagib naslona. U premium automobilima,električni motorimože kontrolisati podešavanje visine, na primjer, nagib donjeg jastuka sjedišta, lumbalnu podršku, podešavanje naslona za glavu i čvrstoću jastuka, između ostalih funkcija koje se mogu koristiti bez elektromotora. Druge funkcije sjedišta koje koriste elektromotore uključuju električno preklapanje sjedišta i električno opterećenje zadnjih sjedišta.
Brisači vjetrobranskog stakla su najčešći primjerelektrični motorprimjene u modernim automobilima. Tipično, svaki automobil ima barem jedan motor brisača za prednje brisače. Brisači zadnjeg stakla postaju sve popularniji kod SUV vozila i automobila sa stražnjim vratima koja se otvaraju nazad, što znači da su zadnji brisači i odgovarajući motori prisutni u većini automobila. Drugi motor pumpa tekućinu za pranje na vjetrobransko staklo, a u nekim automobilima i na farove, koji mogu imati svoj vlastiti mali brisač.
Gotovo svaki automobil ima ventilator koji cirkuliše vazduh kroz sistem grijanja i hlađenja; mnoga vozila imaju dva ili više ventilatora u kabini. Vozila više klase takođe imaju ventilatore u sjedištima za ventilaciju jastuka i distribuciju toplote.
U prošlosti su se prozori često otvarali i zatvarali ručno, ali sada su električni prozori uobičajeni. Skriveni motori smješteni su u svakom prozoru, uključujući krovne prozore i stražnje prozore. Pogoni koji se koriste za ove prozore mogu biti jednostavni poput releja, ali sigurnosni zahtjevi (kao što su detekcija prepreka ili stezanja predmeta) dovode do upotrebe pametnijih aktuatora s praćenjem kretanja i ograničenjem pogonske sile.
Prelaskom s ručnih na električne, brave na automobilima postaju sve praktičnije. Prednosti motoriziranog upravljanja uključuju praktične funkcije poput daljinskog upravljanja, te poboljšanu sigurnost i inteligenciju poput automatskog otključavanja nakon sudara. Za razliku od električnih podizača prozora, električne brave na vratima moraju zadržati mogućnost ručnog upravljanja, što utječe na dizajn motora i strukturu električne brave na vratima.
Indikatori na instrument tabli ili instrument tabli su možda evoluirali u svjetleće diode (LED) ili druge vrste displeja, ali sada svaki brojčanik i instrument tabla koriste male elektromotore. Ostali motori u kategoriji pružanja praktičnosti uključuju uobičajene karakteristike kao što su sklapanje bočnih retrovizora i podešavanje položaja, kao i promjenjivije primjene poput sklopivih krovova, uvlačivih papučica i staklenih pregrada između vozača i suvozača.
Ispod haube, elektromotori postaju sve češći na brojnim drugim mjestima. U mnogim slučajevima, elektromotori zamjenjuju mehaničke komponente s remenskim pogonom. Primjeri uključuju ventilatore hladnjaka, pumpe za gorivo, vodene pumpe i kompresore. Postoji nekoliko prednosti promjene ovih funkcija s remenskog pogona na električni pogon. Jedna je da je upotreba pogonskih motora u modernoj elektroničkoj opremi energetski učinkovitija od upotrebe remena i remenica, što rezultira prednostima kao što su poboljšana učinkovitost goriva, smanjena težina i niže emisije. Druga prednost je da upotreba elektromotora umjesto remena omogućuje veću slobodu u mehaničkom dizajnu, jer mjesta montaže pumpi i ventilatora ne moraju biti ograničena zmijolikim remenom koji mora biti pričvršćen na svaku remenicu.
Trendovi u tehnologiji motora u vozilima
Elektromotori su nezamjenjivi na mjestima označenim na gornjem dijagramu, i, posljedično, kako automobil postaje sve elektroničkiji i kako se ostvaruje napredak u autonomnoj vožnji i inteligenciji, elektromotori će se sve više koristiti u automobilu, a mijenja se i vrsta motora za pogon.
Dok je ranije većina motora u automobilima koristila standardne automobilske sisteme od 12 V, sistemi s dvostrukim naponom od 12 V i 48 V sada postaju uobičajeni, pri čemu sistem s dvostrukim naponom omogućava uklanjanje nekih od većih strujnih opterećenja s 12 V baterije. Prednost korištenja napajanja od 48 V je četverostruko smanjenje struje za istu snagu, a time i smanjenje težine kablova i namotaja motora. Primjene s visokim strujnim opterećenjima koje se mogu nadograditi na napajanje od 48 V uključuju startere, turbopunjač, pumpe za gorivo, pumpe za vodu i ventilatore za hlađenje. Postavljanje električnog sistema od 48 V za ove komponente može uštedjeti približno 10 posto u potrošnji goriva.
Razumijevanje tipova motora
Različite primjene zahtijevaju različite motore, a motori se mogu kategorizirati na različite načine.
1. Klasifikacija na osnovu izvora napajanja - U zavisnosti od izvora napajanja motora, mogu se klasifikovati na DC motore i AC motore. Među njima, AC motori se također dijele na jednofazne motore i trofazne motore.
2. Prema principu rada - prema različitoj strukturi i principu rada, motori se mogu podijeliti na istosmjerne motore, asinhrone motore i sinhrone motore. Sinhroni motori se također mogu podijeliti na sinhrone motore s permanentnim magnetima, reluktantne sinhrone motore i histerezisne motore. Asinhroni motori se mogu podijeliti na indukcijske motore i AC kolektorske motore.
3. Klasifikacija prema načinu pokretanja i rada - motori se prema načinu pokretanja i rada mogu podijeliti na jednofazni asinhroni motor pokretan kondenzatorom, jednofazni asinhroni motor pokretan kondenzatorom, jednofazni asinhroni motor pokretan kondenzatorom i jednofazni asinhroni motor s raspodijeljenom fazom.
4. Klasifikacija prema upotrebi - elektromotori se mogu podijeliti na pogonske motore i kontrolne motore prema upotrebi. Pogonski motori se dijele na električne alate (uključujući alate za bušenje, poliranje, brušenje, utore, rezanje, razvrtanje i druge alate) s elektromotorima, kućanske aparate (uključujući mašine za pranje veša, električne ventilatore, frižidere, klima uređaje, kasetofone, video rekordere, DVD plejere, usisivače, kamere, sušila za kosu, električne brijače itd.) s elektromotorima i ostale male mašine i opremu opšte namjene (uključujući razne male alatne mašine, male mašine, medicinsku opremu, elektronske instrumente itd.). Kontrolni motori se dijele na koračne motore i servo motore.
5. Klasifikacija prema strukturi rotora - motori prema strukturi rotora mogu se podijeliti na asinhroni motor s kaveznim rotorom (stari standard se naziva asinhroni motor s kaveznim rotorom) i asinhroni motor s rotorom s namotanom žicom (stari standard se naziva asinhroni motor s rotorom s namotanom žicom).
6. Klasifikacija prema radnoj brzini - motori se prema radnoj brzini mogu podijeliti na motore velike brzine, motore male brzine, motore konstantne brzine i motore određene brzine.
Trenutno, većina motora u automobilskim karoserijama koristi četkičaste DC motore, što je tradicionalno rješenje. Ovi motori su jednostavni za upravljanje i relativno jeftini zbog komutacijske funkcije koju pružaju četkice. U nekim primjenama, bezčetkni DC (BLDC) motori nude značajne prednosti u smislu gustoće snage, što smanjuje težinu i pruža bolju ekonomičnost goriva i niže emisije, a proizvođači se odlučuju za upotrebu BLDC motora u brisačima vjetrobranskog stakla, ventilatorima i pumpama za grijanje kabine, ventilaciju i klimatizaciju (HVAC). U ovim primjenama, motori imaju tendenciju da rade duži vremenski period, a ne u kratkotrajnom radu poput električnih podizača prozora ili električnih sjedišta, gdje jednostavnost i isplativost četkičastih motora i dalje predstavljaju prednost.
Elektromotori pogodni za električna vozila
Prelazak s vozila koja štede gorivo na isključivo električna vozila dovest će do prelaska na motore pokretane motorom u srcu automobila.
Sistem pogona motora je srce električnog vozila, koje se sastoji od motora, pretvarača snage, raznih senzora za detekciju i napajanja. Odgovarajući motori za električna vozila uključuju: DC motore, DC motore bez četkica, asinhrone motore, sinhrone motore sa permanentnim magnetima i reluktantne motore sa preklopnim djelovanjem.
DC motor je motor koji pretvara istosmjernu električnu energiju u mehaničku energiju i široko se koristi u elektroenergetskim sistemima zbog dobrih performansi regulacije brzine. Također ima karakteristike velikog početnog momenta i relativno jednostavnog upravljanja, stoga je svaka mašina koja se pokreće pod velikim opterećenjem ili zahtijeva ravnomjernu regulaciju brzine, kao što su velike reverzibilne valjaonice, vitla, električne lokomotive, tramvaji i tako dalje, pogodna za upotrebu istosmjernih motora.
Bezčetkni DC motor je u velikoj mjeri usklađen s karakteristikama opterećenja električnih vozila, s velikim obrtnim momentom pri malim brzinama, može osigurati veliki početni obrtni moment kako bi se zadovoljili zahtjevi ubrzanja električnih vozila, istovremeno može raditi u širokom rasponu niskih, srednjih i visokih brzina, a također ima visoke karakteristike efikasnosti, u uvjetima malog opterećenja ima visoku efikasnost. Nedostatak je što je sam motor složeniji od AC motora, a kontroler je složeniji od četknog DC motora.
Asinhroni motor, tj. indukcijski motor, je uređaj u kojem se rotor nalazi u rotirajućem magnetskom polju, te se pod djelovanjem rotirajućeg magnetskog polja dobija rotirajući moment, te se rotor okreće. Struktura asinhronog motora je jednostavna, laka za proizvodnju i održavanje, ima karakteristike opterećenja bliske konstantnoj brzini i može zadovoljiti zahtjeve većine industrijskih i poljoprivrednih proizvodnih mašina. Međutim, brzina asinhronog motora i sinhrona brzina njegovog rotirajućeg magnetskog polja imaju fiksnu brzinu rotacije, te je stoga regulacija brzine loša i nije toliko ekonomična i fleksibilna kao kod istosmjernog motora. Osim toga, u primjenama velike snage i male brzine, asinhroni motori nisu toliko praktični kao sinhroni motori.
Sinhroni motor sa permanentnim magnetima je sinhroni motor koji generira sinhrono rotirajuće magnetsko polje pobuđivanjem permanentnih magneta, koji djeluju kao rotor za generiranje rotirajućeg magnetskog polja, a trofazni namotaji statora reagiraju kroz armaturu pod djelovanjem rotirajućeg magnetskog polja, inducirajući trofazne simetrične struje. Motor sa permanentnim magnetima je male veličine, lagan, s malom rotacionom inercijom i velikom gustoćom snage, što je pogodno za električna vozila s ograničenim prostorom. Osim toga, ima veliki omjer obrtnog momenta i inercije, snažan kapacitet preopterećenja i veliki izlazni obrtni moment, posebno pri niskim brzinama rotacije, što je pogodno za ubrzanje pri pokretanju kompjuteriziranog vozila. Stoga su motori sa permanentnim magnetima općenito priznati od strane domaćih i stranih sajmova električnih vozila i koriste se u brojnim električnim vozilima. Na primjer, većinu električnih vozila u Japanu pokreću motori sa permanentnim magnetima, koji se koriste u hibridnom Toyota Priusu.
Vrijeme objave: 31. januar 2024.