An електрични моторје уређај који претвара електричну енергију у механичку енергију, и од Фарадејевог проналаска првог електромотора, свуда смо у могућности да живимо без овог уређаја.
Данас се аутомобили брзо мењају од претежно механичких до електрично покретаних уређаја, а употреба мотора у аутомобилима постаје све распрострањенија. Многи људи можда не могу да погоде колико је мотора уграђено у њихов аутомобил, а следећи увод ће вам помоћи да откријете моторе у свом аутомобилу.
Примене мотора у аутомобилима
Да бисте сазнали где се мотор налази у вашем аутомобилу, електрично подешавање седишта је идеално место за његово проналажење. У економским аутомобилима, мотори обично омогућавају подешавање напред-назад и нагиб наслона. У премиум аутомобилима,електромоториможе да контролише подешавање висине, на пример, нагиб доњег јастука седишта, лумбалну потпору, подешавање наслона за главу и чврстину јастука, између осталих функција које се могу користити без електромотора. Остале карактеристике седишта које користе електромоторе укључују електрично склапање седишта и електрично оптерећење задњих седишта.
Брисачи ветробранског стакла су најчешћи примерелектрични моторпримене у модерним аутомобилима. Типично, сваки аутомобил има барем један мотор брисача за предње брисаче. Брисачи задњег стакла постају све популарнији код теренских возила и аутомобила са задњим вратима, што значи да су задњи брисачи и одговарајући мотори присутни у већини аутомобила. Још један мотор пумпа течност за прање на ветробранско стакло, а у неким аутомобилима и на фарове, који могу имати свој мали брисач.
Скоро сваки аутомобил има вентилатор који циркулише ваздух кроз систем грејања и хлађења; многа возила имају два или више вентилатора у кабини. Возила више класе такође имају вентилаторе у седиштима за вентилацију јастука и расподелу топлоте.
У прошлости су се прозори често отварали и затварали ручно, али сада су електрични прозори уобичајени. Скривени мотори су смештени у сваком прозору, укључујући кровне прозоре и задње прозоре. Актуатори који се користе за ове прозоре могу бити једноставни попут релеја, али безбедносни захтеви (као што су детекција препрека или стезања предмета) доводе до употребе паметнијих актуатора са праћењем кретања и ограничавањем погонске силе.
Преласком са ручног на електрично закључавање, браве на аутомобилима постају све практичније. Предности моторизованог управљања укључују практичне функције као што је даљинско управљање и побољшану безбедност и интелигенцију као што је аутоматско откључавање након судара. За разлику од електричних прозора, електричне браве на вратима морају задржати могућност ручног управљања, тако да то утиче на дизајн мотора и структуру електричне браве на вратима.
Индикатори на контролним таблама или групама су можда еволуирали у светлосне диоде (ЛЕД) или друге врсте дисплеја, али сада сваки бројчаник и мерач користе мале електромоторe. Остали мотори у категорији пружања практичности укључују уобичајене карактеристике као што су склапање и подешавање положаја бочних ретровизора, као и променљивије примене као што су склопиви кровови, увлачиве педале и стаклене преграде између возача и сувозача.
Испод хаубе, електромотори постају све чешћи на бројним другим местима. У многим случајевима, електромотори замењују механичке компоненте са каишним погоном. Примери укључују вентилаторе хладњака, пумпе за гориво, водене пумпе и компресоре. Постоји неколико предности промене ових функција са каишног погона на електрични погон. Једна је да је употреба погонских мотора у модерној електронској опреми енергетски ефикаснија од употребе каишева и ременица, што резултира предностима као што су побољшана ефикасност горива, смањена тежина и ниже емисије. Још једна предност је што употреба електромотора уместо каишева омогућава већу слободу у механичком дизајну, јер места монтаже пумпи и вентилатора не морају бити ограничена змијоликим каишем који мора бити причвршћен за сваку ременицу.
Трендови у технологији мотора у возилима
Електрични мотори су неопходни на местима означеним на горњем дијаграму и, последично, како аутомобил постаје све електронскији и како се остварује напредак аутономне вожње и интелигенције, електромотори ће се све више користити у аутомобилу, а мења се и врста мотора за погон.
Док је раније већина мотора у аутомобилима користила стандардне аутомобилске системе од 12 V, системи са двоструким напоном од 12 V и 48 V сада постају уобичајени, при чему систем са двоструким напоном омогућава уклањање неких од већих струјних оптерећења са батерије од 12 V. Предност коришћења напајања од 48 V је четвороструко смањење струје за исту снагу, као и пратеће смањење тежине каблова и намотаја мотора. Примене са оптерећењима високе струје које се могу надоградити на напајање од 48 V укључују стартере, турбопуњаче, пумпе за гориво, пумпе за воду и вентилаторе за хлађење. Постављање електричног система од 48 V за ове компоненте може уштедети приближно 10 процената у потрошњи горива.
Разумевање типова мотора
Различите примене захтевају различите моторе, а мотори се могу категорисати на различите начине.
1. Класификација на основу извора напајања - У зависности од извора напајања мотора, он се може класификовати на једносмерне моторе и наизменичне моторе. Међу њима, наизменични мотори се такође деле на једнофазне моторе и трофазне моторе.
2. Према принципу рада - према различитој структури и принципу рада, мотори се могу поделити на једносмерне моторе, асинхроне моторе и синхроне моторе. Синхрони мотори се такође могу поделити на синхроне моторе са перманентним магнетима, релуктантне синхроне моторе и хистерезисне моторе. Асинхрони мотор се може поделити на индукционе моторе и наизменично колекторске моторе.
3. Класификација према начину покретања и рада - мотори према начину покретања и рада могу се поделити на једнофазни асинхрони мотор покретан кондензатором, једнофазни асинхрони мотор покренут кондензатором, једнофазни асинхрони мотор покретан кондензатором и једнофазни асинхрони мотор са расцепљеном фазом.
4. Класификација према употреби - електромотори се могу поделити на погонске моторе и управљачке моторе према употреби. Погонски мотори се деле на електричне алате (укључујући алате за бушење, полирање, брушење, жлебљење, сечење, развртање и друге алате) са електромоторима, кућне апарате (укључујући машине за прање веша, електричне вентилаторе, фрижидере, клима уређаје, касетофоне, видео рекордере, DVD плејере, усисаваче, камере, фенове за косу, електричне бријаче итд.) са електромоторима и друге мале машине и опрему опште намене (укључујући разне мале алатне машине, мале машине, медицинску опрему, електронске инструменте итд.). Управљачки мотори се деле на корачне моторе и серво моторе.
5. Класификација према структури ротора - мотор према структури ротора може се поделити на асинхрони мотор са кавезним ротором (стари стандард се назива асинхрони мотор са кавезним ротором) и асинхрони мотор са жичаним ротором (стари стандард се назива асинхрони мотор са жичаним ротором).
6. Класификација према радној брзини - мотори према радној брзини могу се поделити на моторе велике брзине, моторе мале брзине, моторе константне брзине, моторе велике брзине.
Тренутно, већина мотора у аутомобилским каросеријама користи четкичасте једносмерне моторе, што је традиционално решење. Ови мотори су једноставни за покретање и релативно јефтини због функције комутације коју пружају четкице. У неким применама, безчеткични једносмерни мотори (BLDC) нуде значајне предности у погледу густине снаге, што смањује тежину и обезбеђује бољу потрошњу горива и ниже емисије, а произвођачи се одлучују за употребу BLDC мотора у брисачима ветробранског стакла, вентилаторима и пумпама за грејање кабине, вентилацију и климатизацију (HVAC). У овим применама, мотори имају тенденцију да раде дуже време, а не у краткотрајном раду попут електричних подизача прозора или електричних седишта, где једноставност и исплативост четкичастих мотора и даље представљају предност.
Електромотори погодни за електрична возила
Прелазак са возила која ефикасно троше гориво на искључиво електрична возила довешће до преласка на моторе покретане мотором у срцу аутомобила.
Систем погона мотора је срце електричног возила, које се састоји од мотора, претварача снаге, разних сензора за детекцију и напајања. Погодни мотори за електрична возила укључују: једносмерне моторе, једносмерне моторе без четкица, асинхроне моторе, синхроне моторе са перманентним магнетима и релуктантне моторе са прекидачем.
Једносмерни мотор је мотор који претвара једносмерну електричну енергију у механичку енергију и широко се користи у електричним вожњама због добрих перформанси регулације брзине. Такође има карактеристике великог почетног момента и релативно једноставног управљања, стога је свака машина која се покреће под великим оптерећењем или захтева равномерну регулацију брзине, као што су велике реверзибилне ваљаонице, витла, електричне локомотиве, трамваји итд., погодна за употребу једносмерних мотора.
Безчеткични једносмерни мотор је у великој мери у складу са карактеристикама оптерећења електричних возила, са великим обртним моментом при малим брзинама, може да обезбеди велики почетни обртни момент како би задовољио захтеве убрзања електричних возила, истовремено може да ради у широком опсегу ниских, средњих и високих брзина, такође има високе карактеристике ефикасности, у условима малог оптерећења има високу ефикасност. Мана је што је сам мотор сложенији од АЦ мотора, а контролер је сложенији од четкичастог једносмерног мотора.
Асинхрони мотор, односно индукциони мотор, је уређај у коме се ротор налази у обртном магнетном пољу, и под дејством обртног магнетног поља добија се обртни момент, и тако се ротор окреће. Структура асинхроног мотора је једноставна, лака за производњу и одржавање, има карактеристике оптерећења блиске константној брзини, може да задовољи захтеве отпора већине индустријских и пољопривредних производних машина. Међутим, брзина асинхроног мотора и његово синхроно обртно магнетно поље имају фиксну брзину ротације, па је регулација брзине лоша, није толико економична као код једносмерног мотора и флексибилна. Поред тога, у применама велике снаге и мале брзине, асинхрони мотори нису толико разумни као синхрони мотори.
Синхрони мотор са перманентним магнетом је синхрони мотор који генерише синхроно ротирајуће магнетно поље побуђивањем перманентних магнета, који делују као ротор за генерисање ротирајућег магнетног поља, а трофазни намотаји статора реагују кроз арматуру под дејством ротирајућег магнетног поља, индукујући трофазне симетричне струје. Мотор са перманентним магнетом је малих димензија, лаган, са малом ротационом инерцијом и великом густином снаге, што је погодно за електрична возила са ограниченим простором. Поред тога, има велики однос обртног момента и инерције, велику носивост преоптерећења и велики излазни обртни момент, посебно при ниским брзинама ротације, што је погодно за убрзање при покретању компјутеризованог возила. Стога су мотори са перманентним магнетом генерално препознати на домаћим и страним сајмовима електричних возила и користе се у бројним електричним возилима. На пример, већину електричних возила у Јапану покрећу мотори са перманентним магнетом, који се користе у хибридном моделу Тојота Пријус.
Време објаве: 31. јануар 2024.