Motorer och drivenheter
När fordonsindustrin snabbt växlar mot elektrifiering, ligger hjärtat av elfordon i deras motorer och drivlinor. Med ett brett utbud av motortyper och invecklade omvandlare är det viktigt att förstå komplexiteten hos dessa komponenter för att förstå elfordons inre funktioner.
I den här omfattande artikeln kommer vi att ta en djupgående titt på elbilsmotorer och drivlinor, undersöka de olika motortyper som vanligtvis används i elbilar, utforska växelriktarens krångligheter och fördjupa oss i den avgörande roll dessa komponenter spelar i framdrivningen . framtida transporter.
Först kommer vi att förklara de vanliga principerna för elmotorer.
VW Electric Powertrain Parts.
Därefter kommer vi att utforska de olika typerna av motorer som används i elbilar, från permanentmagnetmotorer till induktionsmotorer.
Vi kommer att undersöka deras unika egenskaper, fördelar och begränsningar och ge insikt i deras operativa principer och effektivitet.
Därefter kommer vi att fördjupa oss i växelriktarens roll, som fungerar som hjärnan i motorns drivsystem och omvandlar DC från batteriet till AC för att driva motorn.
Vi kommer att utforska komplexiteten i inverterdesign, inklusive dess olika styrstrategier, termisk hantering och kraftelektronik, och lyfta fram dess avgörande roll för att optimera motorprestanda.
Vidare kommer vi att diskutera integrationen av motorer och drivenheter i elfordon, inklusive deras placering, kylsystem och övergripande systemeffektivitet.
Vi kommer också att undersöka effekten av motor- och drivlinans design på faktorer som fordonsräckvidd, prestanda och laddningstid och lyfta fram de senaste tekniska framstegen inom detta område.
Slutligen kommer vi att utforska utsikterna för elfordonsmotorer och drivlinor, inklusive framsteg inom motorteknologi, förbättringar inom kraftelektronik och nya trender som trådlös laddning och solid-state-batterier. Vi kommer också att diskutera de utmaningar och möjligheter som är förknippade med dessa tekniker och deras potentiella inverkan på framtiden för elektrisk mobilitet.
Oavsett om du är en EV-entusiast, en fordonsingenjör eller bara nyfiken på elbilarnas inre funktioner, kommer den här omfattande artikeln att ge en djup förståelse av motorer och drivlinor och belysa banbrytande teknologier som driver framtida transporter. Så följ med oss när vi ger oss ut på en spännande resa in i världen av elfordons framdrivning, och avslöjar hemligheterna bakom kraften som driver framtidens mobilitet.
Hur fungerar elmotorer?
Även om det finns flera typer av elmotorer är principerna desamma. Elmotorer arbetar utifrån principerna för elektromagnetism. De består av en stator och en rotor, där statorn är en stationär del och rotorn är en roterande del.
Stator & Rotor.
Statorn innehåller spollindningar som är kopplade till en strömkälla, som genererar en elektrisk ström som flyter genom lindningarna och skapar ett magnetfält.
Rotorn, å andra sidan, innehåller magneter eller lindningar, och när magnetfältet som genereras av statorn samverkar med magneterna eller lindningarna i rotorn skapar det en kraft som får rotorn att rotera. Denna rotationsrörelse överförs sedan till den mekaniska lasten, såsom hjulen på ett fordon, som driver fordonet framåt.
Motorstyrningen styr riktningen och hastigheten för motorns rotation genom att variera strömmen som flyter genom statorlindningarna, vilket ändrar styrkan och orienteringen av magnetfältet. Denna teknik tillåter exakt kontroll av motorns prestanda, inklusive vridmoment, hastighet och effekt.
Olika typer av elmotorer, såsom permanentmagneter och induktionsmotorer, har olika design och funktionsprinciper. Ändå är de alla beroende av interaktionen mellan magnetiska fält och elektriska strömmar för att generera rörelse.
Induktionsmotorer
Induktionsmotorer, även kända som asynkronmotorer, är en typ av elmotor som ofta används i elfordon (EV) för sina unika egenskaper och fördelar.
Ta reda på om induktionsmotorer.
Synkronmotorer med permanent magnet
Synkronmotorer är en typ av elmotor som även används i elfordon (EV) för framdrivning, men de fungerar annorlunda än asynkronmotorer. Synkronmotorer kräver en fysisk anslutning mellan rotorn och statorn, vanligtvis genom permanentmagneter, vilket skiljer dem från induktionsmotorer som är beroende av elektromagnetisk induktion.
Synkronmotor med lindad rotor
En lindad rotorsynkronmotor, även känd som en släpringssynkronmotor, är en typ av elmotor som kombinerar funktionerna hos både synkrona och lindade induktionsmotorer.
Växelriktaren
Växelriktaren är en viktig drivenhetskomponent för elfordon (EV). Den är ansvarig för att omvandla likström (DC) elektricitet som lagras i fordonets batteri till växelström (AC) elektricitet, som sedan används för att driva elmotorn som driver hjulen på EV.
Motorkylning
Kylning är en viktig aspekt av elmotordesign i elfordon (EV) för att säkerställa optimal prestanda, effektivitet och tillförlitlighet.
Utrustning
Elfordon (EV) använder vanligtvis olika typer av transmissioner i sina drivenheter, beroende på fordonets specifika design och krav.
Motorlayout
Elfordon (EV) kan använda olika motorlayouter beroende på bilens specifika design och krav. Några av de typiska motorlayouterna som används i elbilar inkluderar:
Single Motor Setup: I en enkelmotorinstallation används en enda elmotor för att driva fordonet. Denna motor kan vara antingen en permanentmagnet synkronmotor (PMSM) eller en asynkron- eller induktionsmotor (ASM). Den driver antingen fram- eller bakhjulen på fordonet.
Dual Motor Setup: Två elmotorer används i en dubbelmotorsetup, vanligtvis en för varje axel eller hjul. Denna inställning möjliggör en mer exakt vridmomentfördelning mellan fram- och bakhjulen, vilket möjliggör bättre dragkontroll och förbättrad prestanda, särskilt i fyrhjulsdrift (AWD)-konfigurationer. Motorerna kan vara PMSM, WRSM, ASM eller en kombination.
Tri-motor layout: En tri-motor layout liknar en två-motor design, men med tre elmotorer istället för två. Denna inställning är sällsynt och används i högpresterande modeller som Tesla Model S Plaid och Audi SQ8 e-tron. En fördel är möjligheten till vridmomentvektorering.
Tri-motor setup
Lyout med fyra motorer En layout med fyra motorer har en motor för varje hjul. Här är några av fördelarna med att ha fyra motorer i en elbil
Precis Traction Control: Varje motor kan oberoende justera vridmomentet vid varje hjul, beroende på vägförhållanden och förarens inmatning. Detta kan förbättra fordonets stabilitet, hantering och säkerhet, särskilt i terräng och snöiga situationer. Till exempel kan Rivian R1S fyrhjulingsmotor använda en funktion som kallas “tank turn” för att snurra på plats genom att rotera hjulen på ena sidan i en riktning och hjulen på andra sidan i motsatt riktning
Vektorvektor för vridmoment: Varje motor kan också variera vridmomentet vid varje hjul för att förbättra fordonets styrning och kurvtagning. Detta kan minska över- och understyrning, vanliga problem i konventionella fordon. Vridmomentvektor kan också göra fordonet mer smidigt och lyhört och roligare att köra.
Vissa modeller med Quad-motorinställning är
Nedan ser du Rivian R1T Quad-motorn som gör en tankvändning med fyrhjulsmotorinställningen.
Mest sålda elbilar globalt
Nedan hittar du de 10 mest sålda EV-modellerna i världen. Klicka på namnet för fullständig information.