Главная > Транспорт > Электромобили > Какой двигатель электромобиля лучше?
23.09.2020

Какой двигатель электромобиля лучше?

E-variant. Какой двигатель электромобиля лучше, Украина

Электромобили — большое семейство транспортных средств, использующее электричество как источник питания. Несмотря на общее название, электромобили могут быть оборудованы разными двигателями. Принцип работы, как и устройство моторов, имеет существенные отличия. Какой двигатель электромобиля лучше? На этот вопрос нам ответили сотрудники компании «VOLT auto», занимающейся импортом электромобилей из Китая.

Основным элементом электромобиля, помимо аккумуляторов, которые заменяют топливный бак, является электромотор. Быстрое развитие в области силовой электроники и методов управления создало пространство для различных типов двигателей, используемых в электромобилях. Электродвигатели, используемые в автомобильной промышленности, должны обладать такими характеристиками, как высокий пусковой момент, высокая удельная мощность, хороший КПД.

Различные типы электродвигателей, используемых в электромобилях:

  • Двигатель постоянного тока (DC);
  • Бесщеточный двигатель постоянного тока;
  • Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM);
  • Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока;
  • Электродвигатели с регулируемым сопротивлением (SRM).
1. Двигатель постоянного тока

Преимущества этого двигателя — легкое регулирование скорости, а также способность выдерживать резкое увеличение нагрузки. Все эти характеристики делают его идеальным тяговым двигателем. Главный недостаток двигателей постоянного тока — это высокие эксплуатационные расходы из-за щеток и коммутаторов. Этот двигатель относится к категории щеточных двигателей постоянного тока.

2. Бесщеточные двигатели постоянного тока

Он называется бесщеточным, потому что в нем нет коммутатора и щеточного устройства. Коммутация в этом двигателе осуществляется электронным способом. Двигатели имеют такие характеристики, как высокий пусковой момент, высокий КПД около 95-98%. Они являются предпочтительными двигателями для электромобилей из-за их тяговых характеристик.

Какие двигатели постоянного тока подходят для электромобиля? Они бывают двух типов:

Двигатель типа Out-runner. В этом типе ротор двигателя находится снаружи, а статор находится внутри. Для двигателей этого типа не требуется внешний редуктор. В некоторых случаях сам двигатель имеет встроенные планетарные передачи. Этот мотор широко предпочитают производители электрических велосипедов, такие как Hullikal, Tronx, Spero.

Внутренний двигатель. В этом типе ротор двигателя находится внутри, а статор снаружи, как у обычных двигателей. Этим моторам требуется внешняя система трансмиссии для передачи мощности на колеса, из-за этого конфигурация немного громоздка. Этот двигатель широко используется в электромобилях. Главный недостаток — 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)

Эти двигатели обладают такими тяговыми характеристиками, как высокая удельная мощность и высокий КПД. PMSM имеет синусоидальную обратную ЭДС. Синхронные двигатели с постоянным магнитом доступны для более высоких мощностей. PMSM — лучший выбор для высокопроизводительной техники, такой как автомобили или автобусы. Несмотря на высокую стоимость, PMSM составляет жесткую конкуренцию асинхронным двигателям из-за большей эффективности. Большинство производителей автомобилей используют двигатели PMSM для своих гибридных и электромобилей. Например, Toyota Prius, Chevrolet Bolt EV, Ford Focus Electric, Nissan Leaf, Hоnda Accord, BMW используют двигатель PMSM.

4. Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока

Асинхронные двигатели не имеют высокого пускового момента, как двигатели постоянного тока при фиксированном напряжении и работе с 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 достигается при запуске двигателя, что подходит для тягового движения. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют долгий срок службы из-за меньшего количества обслуживания. Асинхронные двигатели могут иметь КПД 92-95%. Недостатком асинхронного двигателя является то, что он требует сложной схемы инвертора и затрудняет управление двигателем.

Какой двигатель электромобиля лучше? Tesla Model S — лучший пример, подтверждающий высокую производительность асинхронных двигателей по сравнению с их аналогами. Выбирая асинхронные двигатели, Тесла, возможно, хотела избавиться от зависимости от постоянных магнитов. Даже Mahindra Reva использует трехфазный асинхронный двигатель для движения. Основные производители автомобилей, такие как TATA motors, планируют использовать асинхронные двигатели в своих автомобилях и автобусах. Асинхронные двигатели являются предпочтительным выбором для электромобилей, ориентированных на производительность, из-за их низкой стоимости. Другое преимущество состоит в том, что они могут выдерживать суровые условия окружающей среды.

5. Электродвигатели с регулируемым сопротивлением (SRM)

Электродвигатели с регулируемым сопротивлением — это категория электродвигателей с переменным и двойным сопротивлением. Электродвигатели с регулируемым сопротивлением имеют простую конструкцию и надежны. Ротор SRM представляет собой кусок многослойной стали без обмоток или постоянных магнитов на нем. Это снижает инерцию ротора, что способствует большему ускорению. Надежный характер SRM делает его подходящим для высокоскоростных транспортных средств. SRM также предлагает высокую удельную мощность, которая является необходимой характеристикой электромобилей. Поскольку выделяемое тепло в основном ограничивается статором, двигатель легче охладить. Самый большой недостаток SRM — сложность управления и увеличение схемы переключения. Также есть проблемы с шумом.

Идеи для выбора правильного двигателя для вашего электромобиля

Для выбора подходящих двигателей электромобилей необходимо сначала перечислить требования к характеристикам, которым должно соответствовать транспортное средство, условиям эксплуатации и связанным с ними затратам. Например, для картинга и двухколесных транспортных средств, требующих меньшей производительности (в основном менее 3 кВт) при невысокой стоимости, хорошо использовать моторы-концентраторы BLDC. Для трехколесных и двухколесных транспортных средств также хорошо выбрать двигатели BLDC с внешней зубчатой ​​передачей или без нее. Для автомобилей с высокой мощностью идеальным выбором станут двигатели PMSM или асинхронные двигатели.

Какой двигатель электромобиля лучше? В электромобилях используются разные двигатели: переменного тока с использованием щеток или без них; синхронный двигатель с постоянными магнитами; трехфазные асинхронные двигатели переменного тока; электродвигатели с регулируемым сопротивлением. Наиболее эффективными в электромобилях являются трехфазные асинхронные двигатели и синхронные двигатели с постоянными магнитами.

Материал подготовлен при поддержке компании "VOLTauto"
(068) 868 68 08
Киев, проспект Григоренко, 15/27