Головна > Транспорт > Електромобілі > Який двигун електромобіля краще?
23.09.2020

Який двигун електромобіля краще?

E-variant. Який двигун електромобіля краще, Україна

Електромобілі — велике сімейство транспортних засобів, що використовує електрику як джерело живлення. Незважаючи на загальну назву, електромобілі можуть бути обладнані різними двигунами. Принцип роботи, як і пристрій моторів, має істотні відмінності. Який двигун електромобіля краще? На це питання нам відповіли співробітники компанії «VOLT auto», що займається імпортом електромобілів з Китаю.

Основним елементом електромобіля, крім акумуляторів, які замінюють паливний бак, є електромотор. Швидкий розвиток в області силової електроніки і методів управління створив простір для різних типів двигунів, використовуваних в електромобілях. Електродвигуни, що використовуються в автомобільній промисловості, повинні мати такі характеристики, як високий пусковий момент, висока питома потужність, хороший ККД.

Різні типи електродвигунів, використовуваних в електромобілях:

  • Двигун постійного струму (DC);
  • Безщітковий двигун постійного струму;
  • Синхронний двигун з постійними магнітами (PMSM);
  • Трифазні асинхронні двигуни змінного струму;
  • Електродвигуни з регульованим опором (SRM).
1. Двигун постійного струму

Переваги цього двигуна — легке регулювання швидкості, а також здатність витримувати різке збільшення навантаження. Всі ці характеристики роблять його ідеальним тяговим двигуном. Головний недолік двигунів постійного струму — це високі експлуатаційні витрати через щітки і комутатори. Цей двигун відноситься до категорії щіткових двигунів постійного струму.

2. Безщіточні двигуни постійного струму

Він називається безщітковим, тому що в ньому немає комутатора і щіткового пристрою. Комутація в цьому двигуні здійснюється електронним способом. Двигуни мають такі характеристики, як високий пусковий момент, високий ККД близько 95-98%. Вони є кращими двигунами для електромобілів через їх тягові характеристики.

Які двигуни постійного струму підходять для електромобіля? Вони бувають двох типів:

Двигун типу Out-runner. У цьому типі ротор двигуна знаходиться зовні, а статор знаходиться всередині. Для двигунів цього типу не потрібен зовнішній редуктор. У деяких випадках сам двигун має вбудовані планетарні передачі. Цей мотор широко воліють виробники електричних велосипедів, такі як Hullikal, Tronx, Spero.

Внутрішній двигун. У цьому типі ротор двигуна знаходиться всередині, а статор зовні, як у звичайних двигунів. Цим моторам потрібна зовнішня система трансмісії для передачі потужності на колеса, через це конфігурація трохи громіздка. Цей двигун широко використовується в електромобілях. Головний недолік — висока вартість за рахунок постійних магнітів. Перевантаження двигуна понад певної межі скорочує термін служби постійних магнітів через теплові умови.

3. Синхронний двигун з постійними магнітами (PMSM)

Ці двигуни мають такі тягові характеристики, як висока потужність і високий ККД. PMSM має синусоїдальну зворотну ЕРС. Синхронні двигуни з постійним магнітом доступні для більш високих потужностей. PMSM — кращий вибір для високопродуктивної техніки, такої як автомобілі або автобуси. Незважаючи на високу вартість, PMSM становить жорстку конкуренцію асинхронних двигунів через більшу ефективність. Більшість виробників автомобілів використовують двигуни PMSM для своїх гібридних та електромобілів. Наприклад, Toyota Prius, Chevrolet Bolt EV, Ford Focus Electric, Nissan Leaf, Hоnda Accord, BMW використовують двигун PMSM.

4. Трифазні асинхронні двигуни змінного струму

Асинхронні двигуни не мають високого пускового моменту, як двигуни постійного струму при фіксованій напрузі і роботі з фіксованою частотою. Але цю характеристику можна змінити, використовуючи різні методи управління, такі як FOC або v/f. При використанні цих методів управління максимальний крутний момент досягається при запуску двигуна, що підходить для тягового руху. Асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором мають довгий термін служби через меншу кількість обслуговування. Асинхронні двигуни можуть мати ККД 92-95%. Недоліком асинхронного двигуна є те, що він вимагає складної схеми інвертора і ускладнює управління двигуном.

Який двигун електромобіля краще? Tesla Model S — кращий приклад, що підтверджує високу продуктивність асинхронних двигунів в порівнянні з їх аналогами. Вибираючи асинхронні двигуни, Тесла, можливо, хотіла позбутися залежності від постійних магнітів. Навіть Mahindra Reva використовує трифазний асинхронний двигун для руху. Основні виробники автомобілів, такі як TATA motors, планують використовувати асинхронні двигуни в своїх автомобілях і автобусах. Асинхронні двигуни є кращим вибором для електромобілів, орієнтованих на продуктивність, через їх низьку вартість. Інша перевага полягає в тому, що вони можуть витримувати суворі умови навколишнього середовища.

5. Електродвигуни з регульованим опором (SRM)

Електродвигуни з регульованим опором — це категорія електродвигунів зі змінним і подвійним опором. Електродвигуни з регульованим опором мають просту конструкцію і надійні. Ротор SRM є шматок багатошарової сталі без обмоток або постійних магнітів на ньому. Це знижує інерцію ротора, що сприяє більшому прискоренню. Надійний характер SRM робить його придатним для високошвидкісних транспортних засобів. SRM також пропонує високу потужність, яка є необхідною характеристикою електромобілів. Оскільки тепло в основному обмежується статором, двигун легше охолодити. Найбільший недолік SRM — складність управління і збільшення схеми перемикання. Також є проблеми з шумом.

Ідеї ​​для вибору правильного двигуна для вашого електромобіля

Для вибору відповідних двигунів електромобілів необхідно спочатку перерахувати вимоги до характеристик, яким має відповідати транспортний засіб, умови експлуатації і пов’язані з ними витрати. Наприклад, для картингу і двоколісних транспортних засобів, які вимагають меншої продуктивності (в основному менше 3 кВт) при невисокій вартості, добре використовувати мотори-концентратори BLDC. Для триколісних і двоколісних транспортних засобів також добре вибрати двигуни BLDC з зовнішньою зубчастою передачею або без неї. Для автомобілів з високою потужністю ідеальним вибором стануть двигуни PMSM або асинхронні двигуни.

Який двигун електромобіля краще? В електромобілях використовуються різні двигуни: змінного струму з використанням щіток або без них; синхронний двигун з постійними магнітами; трифазні асинхронні двигуни змінного струму; електродвигуни з регульованим опором. Найбільш ефективними в електромобілях є трифазні асинхронні двигуни і синхронні двигуни з постійними магнітами.

Матеріал підготовлений за підтримки компанії "VOLTauto"
(068) 868 68 08
Київ, проспект Григоренка, 15/27