Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Инверторный двигатель что это


что эты такое, как работает, как устроен

В последние годы появляется много новых технологий. Одно из последних веяний – инверторный двигатель, который стали ставить в крупной бытовой технике. Обещают при этом достаточно, но всё ли правда. 

Содержание статьи

Что такое инверторный двигатель

Значительная часть техники имеет в своём составе электродвигатели и очень желательно чтобы двигатели имели разную скорость вращения. Этим они обеспечивают разные режимы работы и чем больше различных скоростей, тем лучше. Вообще, скорость двигателя изменять можно двумя способами – изменяя частоту или напряжение. Ранее, до появления инверторных двигателей, её меняли при помощи реостата, то есть изменяли напряжение. Пределы изменений были небольшие и плавной регулировки почти не получалось. Плавно регулировать скорость позволяли только коллекторные двигатели. Но они на больших оборотах имеют малый момент, что ограничивает их применение. К тому же имеют коллектор, так что не слишком долговечны и надёжны.

Основное отличие – возможность регулировать скорость в больших пределах

Пару десятилетий тому назад, с развитием полупроводниковых приборов, активно стали применять частотные преобразователи. Эти устройства позволяют изменять частоту и напряжение в широких пределах, это от 1 Гц до 500 Гц. То есть, инверторный двигатель получает питание не напрямую от сети, а со встроенного в него преобразователя. В зависимости от текущего режима работы он формирует напряжение требуемой частоты и/или уровня. То есть, инверторный двигатель — это, как минимум, два устройства в одном корпусе: частотный преобразователь и сам двигатель.

Инверторными могут быть два типа двигателей: асинхронные и коллекторные постоянного тока. Использование этой технологии позволяет получить широкий диапазон скоростей и возможность точного поддержания скорости. Также, инверторный блок может повышать/понижать напряжение, что позволяет получить требуемый крутящий момент. Всё это, безусловно, в определённых пределах, но общие характеристики инверторных электродвигателей становятся значительно лучше. Правда и цена на них тоже значительно выше, как и сложность управления.

Основные моменты работы преобразователя

Инверторный преобразователь меняет напряжение в несколько этапов:

  • Выпрямляет сетевое напряжение, получая постоянное (обычно стоит диодный полумост или мост).
  • Из постоянного напряжения формирует двухполюсные импульсы (положительные и отрицательные). Это блок называют инвертором, что и дало название самому принципу, блоку и мотору со встроенным преобразованием.

Вот на этом этапе и формируется требуемая частота и напряжение питания, которое затем и подаётся на двигатель. У некоторых инверторов есть ещё одна ступень преобразования, на которой ступенчатые импульсы превращаются в синусоиду. Так как форма напряжения на работу мотора влияния почти не оказывает, этот блок в инверторных двигателях отсутствует.

Блок схема частотного преобразователя и способ его подключения к двигателю

В «умной» технике, работой которой управляет микропроцессор, он задает параметры напряжения, регулируя скорость вращения в зависимости от программы или от состояния техники. Сам принцип работы двигателя от наличия инвертора не зависит, но этот дополнительный блок дает возможность управлять работой электромотора в широких пределах.

Особенности применения

Частотный преобразователь включают, в основном, с асинхронными двигателями. Они недороги, надёжны, экономичны. Модели с короткозамкнутым ротором бесколлекторные, что делает их ещё более привлекательными. Имеют асинхронные двигатели два недостатка, которые как раз, инвертором и устраняются. Первый существенный недостаток – высокий пусковой ток. Он может быть в 3-7 раз больше номинального. Кроме того, резкий старт с подачей питания 220/380 В ведёт к перегрузке, а значит и к быстрому износу мотора. Установив частотный преобразователь, при пуске переводим переключатель на минимум и постепенно доводим обороты до нужного значения. Пусковой ток при этом минимальный, а разгон плавный. Ни пусковые токи, ни перегрузки не страшны.

Платой за точное регулирование скорости является более сложное управление

Второй отрицательный момент – регулировать скорость вращения ротора в асинхронных двигателях получается слабо, но это без инвертора. Инверторный асинхронный двигатель позволяет изменять скорость от десятков оборотов в минуту, до тысяч. И всё это плавно, без перегрузок.

Но инверторный двигатель значительно дороже «обычного» с точно такими же характеристиками. Дело в дополнительном оборудовании, причём совсем недешёвом, но использование этой технологии имеет свои плюсы.

В кондиционерах

Как работает обычный кондиционер? Компрессор в нём то включается, то выключается. Температура стала на градус выше заданной, компрессор включился, работает пока она не станет на один градус ниже заданного предела. Включается снова, когда температура снова окажется ниже предела. И каждое включение/включение – это стартовый ток, перегрузки.

Как работает кондиционер с инверторным мотором и обычным

Если в кондиционере стоит инверторный преобразователь, он просто задаёт скорость работы компрессора так, чтобы температура сохранялась. Это снижает расход электричества (нет пусковых многократно возросших токов), оборудование работает в щадящем режиме без перегрузок, что продлевает срок эксплуатации.

В стиральных машинах

Используют инверторные моторы и в стиральных машинах. В стиральных машинах «обычного» класса ставят коллекторные электродвигатели. Они могут разгоняться до высоких скоростей (до 10000 об/ми), имеют хороший крутящий момент на больших скоростях. Их минус – повышенный уровень шумов, так как, кроме ремённой передачи шумят еще и сами щётки. Как их не притирай, коллекторный узел всё равно шумит. И чем больше скорость вращения, тем выше уровень шумов. И он имеет высокую тональность, так что с ним достаточно сложно мириться.

Инверторный двигатель имеет небольшой размер и солидную мощность, но так ли важно это в корпусной технике

Последние годы появились стиральные машины с очень низким уровнем шума. В них установлены асинхронные двигатели с инверторным блоком. Раньше асинхронники не использовались, так как максимально могут развивать скорость до 3000 оборотов, что для нормального отжима недостаточно. Этот недостаток удалось обойти используя инвертор на входе. Он позволяет увеличить скорость электродвигателя до солидных величин. В двигателях нового поколения используется особый ротор – цельнолитой, это позволило уменьшить размеры двигателя. А так как в этих моторах нет коллектора и щёток, то и шумят они при работе совсем незначительно. Частотная регуляция скорости вращения позволяет точно контролировать число оборотов.

Если вы готовы платить за тихую работу — пожалуйста

Но платой за всё это является более сложное управление. Для управления инверторным электродвигателем в стиральной машине стоит отдельная плата. И ее стоимость равна 1/3 или 1/4 стоимости всей машины. Вот в этом случае стоит хорошо подумать, стоит ли покупать стиральную машину с инверсионным двигателем или нет. Слишком дорогой ремонт, да и стоимость самого агрегата значительно выше. А то, что на двигатель дают 10 лет гарантии так это не на плату, а на сам мотор. А в плюсах только более тихая работа.

Холодильники и морозильные камеры с инверторными компрессорами

В холодильниках используется такой же способ поддержания температуры, как и в кондиционерах. В камере холодильника расположен термодатчик, который через контакты включает и выключает компрессор. Точность поддержания температуры зависит от типа термодатчика, но обычно составляет несколько градусов, от трех до пяти. При такой работе приличествуют все «прелести»: многократные пусковые токи при включении, скачки напряжения сети, спровоцированные включением/выключением компрессора, шум.

В холодильниках и морозилках применение инверторных двигателей оправдано

Холодильник с инверторным двигателем работает тише, так как нет резкого пуска. Компрессор начинает работать с малых оборотов и постепенно выходит на нормальную скорость. Частота его работы зависит от температуры в камерах, но двигатель останавливается очень редко. Он, то работает на минимальных оборотах и тогда его почти неслышно даже вблизи, то чуть добавляет скорости, и его можно услышать. Этот режим работы более благоприятен для двигателя, он работает без пусковых перегрузок. И как ни странно, потребляют такие моторы меньше электроэнергии, снова-таки за счёт отсутствия пусковых токов. Ведь «обычный» компрессор включается каждые пять-десять минут. Превышение нормативного расхода – 4-8 раз. Вот за счёт этого и достигается экономия. Так что инверторный электродвигатель в холодильнике тоже оправдан, ну и плюсом, идет более тихая работа.

Недостатки инверторных моторов

Основной недостаток инверторных двигателей – их цена. Да, но она оправдана, так как в движке имеются, по сути два устройства, частотный преобразователь (который сам стоит немало) и двигатель. Но технология эта несёт определенные выгоды: снижение расхода электроэнергии за счёт минимизации пусковых токов, более широкий диапазон регулировок скорости, увеличение срока эксплуатации (за счёт отсутствия пусковых перегрузок). Это всё понятно, но есть и минусы и ограничения, о которых не так часто говорят.

Инверторная технология хороша для стабилизации напряжения, попутно она ещё решает другие задачи

  • Не все моторы нормально реагируют на работу с низкими оборотами. Если такой режим будет длительным, лучше искать специальные модели под низкие обороты.
  • Каждый двигатель имеет максимальную скорость, которую лучше не превышать. Она указана на шильдике двигателя и выше скорость лучше не задавать.
  • На максимальных оборотах обычно падает крутящий момент. То есть, с повышением оборотов надо снижать нагрузку.
  • При выходе из строя инверторного двигателя ремонт обойдётся дороже, даже если «полетела» часть, с инвертором никак не связанная. Для определения неисправности необходим более квалифицированный специалист (должен же он решить, что инвертор в порядке), а стоимость услуг его выше.

Как видим, инверторный двигатель неидеальное решение, но довольно неплохое. Основной плюс – широкий диапазон регулирования скорости двигателя, точное поддержание этой скорости. Для асинхронных двигателей применение инверторной технологии означает ещё и минимизация пусковых токов и перегрузок. В общем, инверторный двигатель хорош там, где двигатели часто включаются/отключаются. Это холодильники, кондиционеры, станки, транспортёры и другое оборудование, которое ранее работало на асинхронных двигателях.

Не во всей технике установка инвертора необходима

Ещё инверторные двигатели (или частотные преобразователи к обычному двигателю) стоит применять там, где от производительности/скорости зависит эффективность работы. Например, подающие насосы, которые должны поддерживать определённое давление в сети и должны реагировать/плавно изменять скорость. Ещё инверторный двигатель может быть важен в подъёмной технике. Как пример, для откатных или подъёмных ворот. Возможность изменять скорость и развивать хорошее усилие на малых оборотах важно.

Инверторная технология

в стиральных машинах

У вас есть выбор, когда вы решите купить стиральную машину для своего дома. Одна из последних - это стиральные машины с инвертором .

. На первый взгляд может показаться, что мы имеем в виду стиральные машины, которые могут работать на домашнем инверторе. Однако это не так.

Инверторные стиральные машины работают по особой технологии, которая позволяет вам значительно экономить электроэнергию.Давайте посмотрим, что такое инверторная технология в стиральной машине.

Аналогия - чтобы лучше объяснить технологию инвертора

У большинства из нас есть машина. Когда нам нужно ускориться, мы нажимаем на рычаг акселератора, тем самым приводя к подаче большего количества топлива в двигатель, что приводит к более высоким скоростям. Точно так же, уменьшая давление на акселератор, мы замедляем автомобиль. Инверторная технология в стиральных машинах несколько похожа.

Читать: Инверторные кондиционеры

Инверторная технология

В обычном режиме двигатель стиральной машины работает с одинаковой скоростью независимо от нагрузки внутри машины.Следовательно, вы видите машины, потребляющие одинаковое количество электроэнергии, даже если нагрузка значительно ниже.

Нет необходимости работать на полной скорости при низких нагрузках. Инверторная технология позволяет стиральным машинам работать до при оптимальной загрузке в зависимости от нагрузки на машину.

Обычная стиральная машина работает с максимальной эффективностью при оптимальной загрузке. Тем не менее, вы не имеете одинаковую нагрузку каждый день. Стиральная машина с инвертором позволяет двигателю работать на скоростях, оптимальных для нагрузки внутри машины.

Как работает технология?

Инверторная технология работает с помощью датчиков, определяющих нагрузку на стиральную машину. В зависимости от нагрузки он определяет оптимальную скорость, на которой должны работать машины. Естественно, это приводит к оптимизации потребления электроэнергии.

Этот процесс включает в себя использование двигателей с частотно-регулируемым приводом (VFD) или бесщеточных двигателей, как вы обычно их называете. Таким образом, у вас есть двигатель стиральной машины, способный работать с переменными скоростями в зависимости от нагрузки.

В традиционной технологии у вас есть много движущихся частей, таких как шестерни и ремни, а также двигатель. Эти машины потребляют много электроэнергии из-за трения. Они также делают много шума.

С другой стороны, инверторные двигатели имеют больший объем, но они более эффективны по сравнению с обычными двигателями. Эти двигатели не производят много шума из-за отсутствия движущихся частей. Также нет трения, что приводит к снижению потребления электроэнергии.

Таким образом, мы можем утверждать, что двигатель, работающий по инверторной технологии или по технологии Direct Drive, является высокоэффективной машиной.

Технология интеллектуального инвертора

В таких машинах вы найдете двигатель, напрямую подключенный к барабану, без использования ремня или шкива. У вас меньше механических частей, что обеспечивает минимальное рассеивание энергии. Таким образом, вы получите высокоэффективную машину, которая производит меньше вибрации и шума.

Он также называется технологией интеллектуального инвертора , поскольку вы можете управлять некоторыми из этих стиральных машин с помощью своих смартфонов.Стиральная машина LG является одним из таких приборов. Такие стиральные машины, работающие по технологии инвертора, также известны как стиральные машины с прямым приводом инвертора.

Почему люди должны приветствовать технологию цифрового инвертора в стиральных машинах?

Энергосбережение - это порядок дня. Использование технологии цифрового инвертора помогает вам экономить энергию, поскольку эти стиральные машины потребляют энергию в зависимости от нагрузки на устройство. Эти машины, работающие по технологии интеллектуального инвертора, имеют более длительный срок службы.

Таким образом, производители предлагают продленный гарантийный срок почти на десять лет на эти машины.

Каковы преимущества цифрового инверторного двигателя?

  • Двигатель цифрового инвертора представляет собой бесщеточный двигатель. Следовательно, он не производит много шума и является более прохладным по сравнению с обычным двигателем.
  • Эти инверторные двигатели потребляют меньше электроэнергии, чем обычные двигатели.
  • Эти двигатели не имеют подвижных частей, таких как шестерни, валы и ремни.Следовательно, они требуют меньше обслуживания. Это также объясняет, почему производители предлагают расширенные гарантии на такие двигатели.

Какие бренды производят стиральные машины с инвертором?

Одними из ведущих брендов, производящих стиральные машины с инвертором, являются LG, Samsung и Bosch . Есть и другие бренды, такие как Midea, IFB и Whirlpool . Вы получаете машины с фронтальной и верхней загрузкой с инверторной технологией. Аналогичным образом, имеются как полуавтоматические, так и полностью автоматические стиральные машины, оснащенные инверторной технологией.

Заключение

Стиральные машины - это бытовые приборы. У каждого дома есть один в сегодняшние времена. Обычные стиральные машины потребляют больше электроэнергии, чем стиральные машины с инвертором. Следовательно, лучше переключиться на инверторные стиральные машины. Сначала они сравнительно дороги, но вы возмещаете затраты за счет экономии электроэнергии.

Источник: LG, BijliBachao

.

Что такое частотно-регулируемый привод?

А частотно-регулируемый привод (VFD) - это тип контроллера двигателя, который приводит в движение электродвигатель путем изменения частоты и напряжения, подаваемого на электродвигатель. Другие названия для VFD: преобразователь частоты , преобразователь частоты , преобразователь частоты , преобразователь частоты , микропривод и инвертор .

Частота (или герц) напрямую связана со скоростью двигателя (об / мин).Другими словами, чем выше частота, тем быстрее идут обороты. Если приложение не требует, чтобы электродвигатель работал на полной скорости, ЧРП можно использовать для понижения частоты и напряжения в соответствии с требованиями нагрузки электродвигателя. По мере изменения требований к скорости двигателя приложения, ЧРП может просто увеличивать или уменьшать скорость двигателя, чтобы соответствовать требуемому значению скорости.

Как работает преобразователь частоты?

Первым каскадом частотно-регулируемого привода переменного тока, или VFD, является преобразователь.Преобразователь состоит из шести диодов, которые аналогичны обратным клапанам, используемым в водопроводных системах. Они позволяют току течь только в одном направлении; направление показано стрелкой на символе диода. Например, всякий раз, когда напряжение А-фазы (напряжение аналогично давлению в водопроводных системах) является более положительным, чем напряжение фазы В или С, этот диод открывается и пропускает ток. Когда B-фаза становится более положительной, чем A-фаза, диод B-фазы открывается, а диод A-фазы закрывается.То же самое верно для 3 диодов на отрицательной стороне шины. Таким образом, мы получаем шесть импульсов тока, когда каждый диод открывается и закрывается. Это называется «шестиимпульсным ЧРП», который является стандартной конфигурацией для текущих преобразователей частоты.

Предположим, что привод работает от системы питания 480 В. Значение 480 В - «среднеквадратичное значение» или среднеквадратичное значение. Пики в системе 480 В составляют 679 В. Как видите, шина постоянного тока VFD имеет напряжение постоянного тока с пульсациями переменного тока.Напряжение колеблется между 580В и 680В.

Мы можем избавиться от пульсации переменного тока на шине постоянного тока, добавив конденсатор. Конденсатор работает аналогично резервуару или аккумулятору в водопроводной системе. Этот конденсатор поглощает пульсации переменного тока и обеспечивает плавное постоянное напряжение. Пульсация переменного тока на шине постоянного тока обычно составляет менее 3 вольт. Таким образом, напряжение на шине постоянного тока становится «примерно» 650 В пост. Фактическое напряжение будет зависеть от уровня напряжения линии переменного тока, питающей привод, уровня дисбаланса напряжения в энергосистеме, нагрузки двигателя, полного сопротивления энергосистемы и любых реакторов или фильтров гармоник в приводе.

Диодный мостовой преобразователь, который преобразует переменный ток в постоянный, иногда называют просто преобразователем. Преобразователь, который преобразует постоянный ток в переменный, также является преобразователем, но, чтобы отличить его от диодного преобразователя, его обычно называют «инвертором». В промышленности стало обычным называть любой преобразователь постоянного тока в переменный инвертором.

Обратите внимание, что в реальном VFD показанные переключатели фактически были бы транзисторами.

Когда мы замыкаем один из верхних переключателей в инверторе, эта фаза двигателя подключается к положительной шине постоянного тока, и напряжение на этой фазе становится положительным.Когда мы замыкаем один из нижних переключателей в преобразователе, эта фаза подключается к отрицательной шине постоянного тока и становится отрицательной. Таким образом, мы можем заставить любую фазу двигателя становиться положительной или отрицательной по желанию и, таким образом, можем генерировать любую частоту, которую мы хотим. Таким образом, мы можем сделать любую фазу положительной, отрицательной или нулевой.

Голубая синусоида показана только для сравнения. Привод не генерирует эту синусоидальную волну.

Обратите внимание, что выходной сигнал ЧРП имеет форму «прямоугольной» волны.ЧРП не дают синусоидального выхода. Эта прямоугольная форма сигнала не будет хорошим выбором для распределительной системы общего назначения, но она идеально подходит для двигателя.

Если мы хотим снизить частоту двигателя до 30 Гц, то мы просто медленнее переключаем выходные транзисторы инвертора. Но если мы снизим частоту до 30 Гц, то мы также должны уменьшить напряжение до 240 В, чтобы сохранить соотношение В / Гц (подробнее об этом см. В презентации теории двигателей VFD).Как мы собираемся уменьшить напряжение, если единственное напряжение, которое у нас есть, составляет 650 В постоянного тока?

Это называется широтно-импульсной модуляцией или ШИМ. Представьте, что мы можем контролировать давление в водопроводной линии, включая и выключая клапан с высокой скоростью. Хотя это нецелесообразно для сантехнических систем, оно очень хорошо работает для VFD. Обратите внимание, что в течение первого полупериода напряжение включено в половину времени и выключено в половине раз. Таким образом, среднее напряжение составляет половину от 480В или 240В.Пульсируя на выходе, мы можем достичь любого среднего напряжения на выходе ЧРП.

См. Рисунки ниже, чтобы понять, как выглядят различные части привода.

Почему я должен использовать ЧРП?

1 - Снижение энергопотребления и затрат на электроэнергию

Если у вас есть приложение, которое не нужно запускать на полной скорости, вы можете сократить расходы на электроэнергию, управляя двигателем с преобразователем частоты, что является одним из преимуществ частотно-регулируемых приводов.ЧРП позволяют вам согласовать скорость оборудования с электроприводом и нагрузку. Не существует другого метода управления электродвигателем переменного тока, который бы позволил вам это сделать.

Системы с электродвигателями сегодня обеспечивают более 65% потребляемой мощности в промышленности. Оптимизация систем управления двигателем путем установки или обновления VFD может снизить потребление энергии на вашем предприятии на 70%. Кроме того, использование VFD улучшает качество продукции и снижает производственные затраты.Сочетая налоговые льготы за энергоэффективность и скидки на коммунальные услуги, окупаемость инвестиций для установок ЧРП может составлять всего 6 месяцев.

2 - Увеличение производства за счет более жесткого управления процессом

При работе ваших двигателей на максимально эффективной скорости для вашего приложения будет происходить меньше ошибок, и, следовательно, уровни производства будут увеличиваться, что приносит вашей компании более высокие доходы. На конвейерах и ремнях вы устраняете рывки при запуске, позволяя проходить с высокой скоростью.

3 - Продлить срок службы оборудования и сократить объем технического обслуживания

Ваше оборудование прослужит дольше и будет иметь меньшее время простоя из-за технического обслуживания, когда оно контролируется ЧРП, обеспечивая оптимальную скорость работы двигателя. Из-за оптимального управления частотным преобразователем частоты и напряжения двигателя, VFD обеспечит лучшую защиту вашего двигателя от таких проблем, как электротермические перегрузки, фазовая защита, пониженное напряжение, перенапряжение и т. Д. Когда вы запускаете нагрузку с VFD, вы не будет подвергать двигатель или ведомую нагрузку «мгновенному удару» при запуске линии, но может начаться плавно, тем самым исключая износ ремня, зубчатой ​​передачи и подшипника.Это также отличный способ уменьшить и / или устранить гидравлический удар, поскольку у нас могут быть плавные циклы ускорения и замедления.

Найдите ЧРП для вашего приложения сейчас

.

различных типов двигателей, используемых в электромобилях

Электромобили не являются чем-то новым в этом мире, но благодаря техническому прогрессу и возросшей заботе о борьбе с загрязнением он стал признаком будущей мобильности. Основным элементом электромобиля, кроме аккумуляторов электромобилей, который заменяет двигатели внутреннего сгорания, является Электродвигатель . Быстрое развитие в области силовой электроники и методов управления создало пространство для различных типов электродвигателей, которые будут использоваться в электромобилях.Электродвигатели, используемые в автомобильной промышленности, должны иметь такие характеристики, как высокий пусковой крутящий момент, высокая плотность мощности, хорошая эффективность и т. Д.

Различные типы электродвигателей, используемых в электромобилях

  1. Двигатель серии DC
  2. Бесщеточный двигатель постоянного тока
  3. Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM)
  4. Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока
  5. импульсные двигатели (SRM)

1.Двигатель серии DC

Высокий пусковой момент двигателя серии DC делает его подходящим вариантом для применения в тяговом режиме. Это был самый распространенный двигатель для тяги в начале 1900-х годов. Преимуществами этого двигателя являются простота управления скоростью, а также он может выдерживать внезапное увеличение нагрузки. Все эти характеристики делают его идеальным тяговым двигателем. Основным недостатком двигателя серии DC является высокое техническое обслуживание благодаря щеткам и коммутаторам. Эти моторы используются на индийских железных дорогах.Этот двигатель относится к категории щеточных двигателей постоянного тока.

2. Бесщеточные двигатели постоянного тока

Это похоже на двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. Он называется бесщеточным, поскольку не имеет коммутатора и расположения щеток. Коммутация осуществляется электронным способом в этом двигателе, поскольку двигатели BLDC не требуют технического обслуживания. Двигатели BLDC имеют тяговые характеристики, такие как высокий пусковой момент, высокий КПД около 95-98% и т. Д. Двигатели BLDC подходят для проектирования с высокой плотностью мощности.Двигатели BLDC являются наиболее предпочтительными двигателями для электромобилей благодаря своим тяговым характеристикам.

Двигатели

BLDC имеют два типа:

я. Внешний тип мотора BLDC:

В этом типе ротор двигателя присутствует снаружи, а статор присутствует внутри. Он также называется как мотор-ступица , потому что колесо напрямую связано с внешним ротором. Этот тип двигателей не требует внешней системы передачи.В некоторых случаях сам двигатель имеет встроенные планетарные редукторы. Этот двигатель делает автомобиль менее громоздким, поскольку не требует никакой системы передач. Это также устраняет пространство, необходимое для монтажа двигателя. Существует ограничение по размерам двигателя, которое ограничивает выходную мощность в конфигурации бегунка. Этот двигатель широко предпочитают производители электрических велосипедов, такие как Hullikal, Tronx, Spero, велосипеды со скоростью света и т. Д. Он также используется производителями двухколесных транспортных средств, такими как 22 Motors, NDS Eco Motors и т. Д.

ii. Тип BLDC в моторе:

В этом типе ротор двигателя присутствует внутри, а статор снаружи, как обычные двигатели. Этим электродвигателям требуется внешняя система трансмиссии для передачи мощности на колеса, из-за этого конфигурация внешнего бегуна немного громоздка по сравнению с конфигурацией внутреннего бегуна. Многие производители трехколесных транспортных средств, такие как Goenka Electric Motors, Speego Vehicles, Kinetic Green, Volta Automotive, используют двигатели BLDC.Производители скутеров с низкой и средней производительностью также используют двигатели BLDC для приведения в движение.

Именно по этим причинам он является наиболее предпочтительным двигателем для электромобилей. Основным недостатком является высокая стоимость за счет постоянных магнитов. Перегрузка двигателя сверх определенного предела сокращает срок службы постоянных магнитов из-за тепловых условий.

3. Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM)

Этот двигатель также аналогичен двигателю BLDC с постоянными магнитами на роторе .Подобно двигателям BLDC, эти двигатели также обладают тяговыми характеристиками, такими как высокая плотность мощности и высокая эффективность. Разница в том, что PMSM имеет синусоидальную обратную ЭДС, а BLDC имеет трапециевидную обратную ЭДС. Синхронные двигатели с постоянным магнитом доступны для более высокой номинальной мощности. PMSM - лучший выбор для высокопроизводительных приложений, таких как автомобили, автобусы. Несмотря на высокую стоимость, PMSM обеспечивает жесткую конкуренцию асинхронным двигателям благодаря более высокой эффективности, чем у последних. PMSM также дороже, чем двигатели BLDC. Большинство производителей автомобилей используют моторы PMSM для своих гибридных и электромобилей . Например, Toyota Prius, Chevrolet Bolt EV, Ford Focus Electric, нулевые мотоциклы S / SR, Nissan Leaf, Hinda Accord, BMW i3 и т. Д. Используют двигатель PMSM для движения.

4. Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока

Асинхронные двигатели не имеют высокого пускового момента, как двигатели постоянного тока серии при работе с фиксированным напряжением и фиксированной частотой.Но эту характеристику можно изменить, используя различные методы управления, такие как методы FOC или v / f. При использовании этих методов управления максимальный крутящий момент становится доступным при запуске двигателя, что подходит для применения в тяговом режиме. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют длительный срок службы благодаря меньшему объему технического обслуживания. Асинхронные двигатели могут быть спроектированы с КПД 92-95%. Недостаток асинхронного двигателя состоит в том, что он требует сложной схемы инвертора, и управление двигателем является трудным .

В двигателях с постоянными магнитами магниты влияют на плотность потока B. Поэтому регулировать значение B в асинхронных двигателях легко по сравнению с двигателями с постоянными магнитами. Это связано с тем, что в асинхронных двигателях значение B можно регулировать, изменяя напряжение и частоту (V / f) в зависимости от требований к крутящему моменту. Это помогает снизить потери, что, в свою очередь, повышает эффективность.

Tesla Model S - лучший пример, подтверждающий высокую производительность асинхронных двигателей по сравнению с аналогами.Выбрав асинхронные двигатели, Тесла, возможно, хотел устранить зависимость от постоянных магнитов. Даже Mahindra Reva e2o использует трехфазный асинхронный двигатель для своей тяги. Крупные производители автомобилей, такие как моторы TATA, планируют использовать асинхронные двигатели в своих автомобилях и автобусах. Двухколесный производитель TVS motors будет запускать электрический скутер, который использует асинхронный двигатель для своей тяги. Асинхронные двигатели являются предпочтительным выбором для ориентированных на производительность электромобилей из-за их низкой стоимости.Другое преимущество заключается в том, что он может выдерживать суровые условия окружающей среды. Благодаря этим преимуществам индийские железные дороги начали заменять свои двигатели постоянного тока асинхронными двигателями переменного тока.

5. Двигатели с переключением сопротивления (SRM)

Switched Reluctance Motors - это категория двигателей с переменным сопротивлением с двойным значением. Двигатели с переключаемым сопротивлением просты по конструкции и надежны. Ротор SRM представляет собой кусок ламинированной стали без обмоток или постоянных магнитов .Это уменьшает инерцию ротора, что способствует высокому ускорению. Надежный характер SRM делает его пригодным для высокоскоростного применения. SRM также предлагает высокую плотность мощности, которая является некоторыми необходимыми характеристиками электромобилей. Поскольку выделяемое тепло в основном ограничивается статором, охлаждать двигатель легче. Самым большим недостатком SRM является сложность в управлении и увеличение в коммутационной схеме . У этого также есть некоторые проблемы шума. Как только SRM выходит на коммерческий рынок, он может заменить PMSM и асинхронные двигатели в будущем.

Советы по выбору подходящего двигателя для вашего EV

Для выбора подходящих электродвигателей для электромобилей необходимо сначала перечислить требования к характеристикам, которым должно соответствовать транспортное средство, условия эксплуатации и связанные с этим расходы. Например, автомобили для картинга и двухколесных транспортных средств, требующие меньшей производительности (в основном менее 3 кВт) при низких затратах, хорошо подходят для двигателей BLDC Hub. Для трехколесных и двухколесных транспортных средств также целесообразно выбирать двигатели BLDC с внешней зубчатой ​​передачей или без нее.Для применений с высокой мощностью, таких как двухколесные автомобили, легковые автомобили, автобусы, грузовые автомобили, идеальным выбором двигателей будут PMSM или асинхронные двигатели. После того, как синхронный реактивный двигатель и коммутируемый реактивный двигатель станут экономически эффективными, как PMSM или асинхронные двигатели, у вас может быть больше вариантов типов двигателей для применения на электромобиле.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020