Elektromos motorok mindenhol vannak. Valószínűleg nem lenne túlzás azt állítani, hogy az általunk ismert modern civilizáció nem nézne ki ugyanúgy, ha nem találták volna fel az elektromos motort. Az elektromos motorok a mindennapi életben is mindenütt jelen vannak, az elektromos vízszivattyúktól a hűtőventilátorokat tápláló villanymotorokig.
De az utóbbi időben a legnagyobb felhajtás az elektromos motor körül az elektromos járművek hatalmas elterjedésének köszönhető.
Ha azt kérdezi magában, hogyan működik egy elektromos motor, akkor jó helyen jár. Olvassa el az összes részletet az elektromos motorok működéséről és a belső égésű motorokhoz képest.
Mi az indukciós elektromos motor?
Az indukciós motor egy mérnöki csoda. A vicces az, hogy ezt a típusú villanymotort Nikola Tesla találta fel, és az elektromos A nevét viselő autógyártó cég is indukciós motorokat használ néhány híres elektromosságához járművek. Különösen a Model S és Model X rokona váltakozó áramú indukciós motorokat használ (az újabb modellek állandó mágneses szinkronmotorral és indukciós motorral). Általánosságban elmondható, hogy az indukciós motor olyan motor, amely az elektromos energiát indukált mágneses tér segítségével mechanikai energiává alakítja.
Valószínűleg minden idők három legjobb találmánya között van, és ez nem túlzás. Az indukciós motor meglehetősen egyszerű, az egyetlen mozgó alkatrész a forgórésze, ezért az elektromos járművek hajtásláncainak nagyon megbízhatónak kell bizonyulniuk az évek halmozódásával. Véletlenül ez az egyik kulcs Az elektromos járművek előnyei a gázüzemű autókkal szemben a megbízhatóság szempontjából. Az indukciós motornak van egy állórésze, az állórész, valamint egy belső rész, amely valójában forog, az úgynevezett rotor.
A forgórészen van egy tengely, amelyen keresztül lehet mozgatni a dolgokat, amikor a rotor forog. Példa erre az indukciós motor tengelyéhez csatlakoztatott forgó ventilátor, vagy esetleg egy elektromos jármű kerekei, amelyek a forgórész tengelyének mechanikus mozgása következtében mozognak. Az AC indukciós motor nem csak az elektromos járművekben van jelen; a mindennapi élet minden területén alapvető fontosságú. Számos modern gyári gép váltóáramú indukciós motort használ, különösen, ha elengedhetetlen a megbízhatóság és az alacsony üzemeltetési költségek.
Ez az egyik fő oka annak, hogy egyes nagy teljesítményű elektromos járművek indukciós motorokat használnak. Rendkívül megbízhatóak és nagyon hatékonyak is. Míg az indukciós motorok méltányos hányadát termelik ki a hőből (ezért gyakran tartalmaznak ventilátorokat és lamellákat a kialakításba), rendkívül hatékonyak. Szerint a Amerikai Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma, az elektromos járművek valójában a töltésből származó elektromos energia több mint 77%-át közvetlenül a jármű kerekeihez tudják felhasználni. Ugyanezen forrás szerint a benzinüzemű autók csak a benzinben tárolt energia 12-30%-át képesek felhasználni, közvetlenül az autó kerekein átalakítani.
Az elektromos járművek átalakítják az elektromos energia 77%-a a hálózattól a kerekek hajtásáig. A hagyományos benzines járművek csak kb 12%–30% a benzinben tárolt energiából a kerekek meghajtására.
Ez óriási probléma, és ez az egyik oka az elektromos járművek környezetbarátabbak, különösen ha tiszta áramforráshoz csatlakozik.
Hogyan működik az AC indukciós motor?
Egyszerűen fogalmazva, az AC indukciós motor az állórész körül elhelyezett vezető réztekercsek villamosításával működik. A réztekercseken átfolyó váltóáram forgó mágneses teret indukál. Nyilvánvaló, hogy egy elektromos autóban az elektromos áramot, amely lehetővé teszi ezt a lépést, az EV akkumulátora szolgáltatja.
Az akkumulátorok azonban egyenáramot termelnek, így az akkumulátorból származó elektromos áramot az elektromosság mechanikai energiává alakíthatja motor, egy közbenső lépésen kell átesnie egy inverteren keresztül, amely az akkumulátorról táplált egyenáramot a szükséges váltakozó árammá alakítja erő. Az állórészben keletkező forgó elektromágneses tér azzal a következménnyel jár, hogy a forgórészben mozgás közben áramot indukál, ami viszont elektromágneses teret indukál a forgórészben. Ez az oka annak, hogy az indukciós motorok az indukció nevet viselik, mivel mágneses mezőt indukálnak.
A varázslat akkor történik, amikor a forgó EMF elektromos áramot indukál a rotorban, ami viszont saját EMF-et állít elő, amely a forgó mágneses teret követve a forgórész forgórészét kényszeríti állórész. A rotor forgatja a tengelyt, amely az elektromos motor hasznos része, lehetővé téve mechanikai energia létrehozását elektromos energiából. Ami az elektromos járműveket illeti, az elektromos motorok teljesítménye azt jelenti, hogy a nyomaték azonnal elérhető, amivel az ICE autók még csak fel sem tudják venni a versenyt.
Az elektromos motorok előnyei a belső égésű motorokhoz képest
Az elektromos motorok első nyilvánvaló előnye a belső égésű motorokkal szemben a mozgó alkatrészek drasztikus csökkenése. Ha megnézi a gázmotor és az elektromos motor forgásának bármely alapvető animációját, azonnal észreveszi, mennyivel bonyolultabb a folyamat a gázmotor esetében. A mozgó alkatrészek számának csökkenése közvetlenül összefügg ezeknek a különböző erőműveknek a karbantartásával.
Az elektromos motornál nem igazán lehet sok baj, főleg a kopás miatt. Eközben a belső égésű motorban rengeteg mozgó alkatrész van, amelyek megromolhatnak. Ez nem azt jelenti, hogy egy villanymotor nem tud eltörni, de ha hiányzik belőle sok olyan alkatrész, ami egy gázüzemű motorban elromlik, akkor nem kell cserélni őket.
A normál motorok egyik fő hibapontja a vezérműlánc (vagy szíj), amely nem is létezik egy villanymotorban. Ahogy korábban említettük, a nyomatékleadás az elektromos járművek számára is hatalmas előny, mivel azonnali nyomatékot tudnak leadni, hozzájárulva ahhoz a drámai érzéshez, amelyet az elektromos járművek gyorsításakor kap.
Az indukciós motorok örökké léteztek, de még mindig forradalmiak
Az a vicces az indukciós motorokkal kapcsolatban, hogy ezek a képzelet bármely szintjén nem új találmány. Évek óta használják is mindenhol, de az utóbbi időben ezek a motorok megkapják azt az elismerést, amit mindig is megérdemeltek az utakon eluralkodó elektromos autók hulláma miatt. Az indukciós motor ennyi év után is elképesztő mérnöki csoda, és az új kutatások és fejlesztések segítségével még lenyűgözőbbé tehető.