انواع موتورهای مورد استفاده در خودروهای برقی ,

1. موتور DC سری 

قابلیت گشتاور راه اندازی بالای موتور DC سری آن را به گزینه ای مناسب برای کاربردهای کششی و خودروهای کشنده تبدیل می کند. این موتور پرکاربردترین موتور برای کاربرد کششی در اوایل دهه 1900 بود. از مزایای این موتور می توان به کنترل آسان سرعت اشاره کرد و همچنین می تواند افزایش ناگهانی بار را تحمل کند.

تمام این ویژگی ها آن را به یک موتور کششی ایده آل تبدیل می کند. عیب اصلی موتور سری DC تعمیر و نگهداری بالا به دلیل جاروبک ها و کموتاتورها است. از این موتورها در راه آهن هند استفاده می شود. این موتور در دسته موتورهای جاروبک دار DC قرار می گیرد.

این نوع موتور در لیفتراک های برقی و خودروهای تمیز کننده زمین (Scrubber) کاربرد بیشتری دارد.

2. موتورهای DC بدون جاروبک

موتورهای براشلس DC شبیه به موتورهای DC با آهنرباهای دائمی است. به دلیل نداشتن چیدمان کموتاتور و جاروبک به آن براشلس (بدون جاروبک) می گویند. کموتاسیون در این موتور به صورت الکترونیکی انجام می شود به همین دلیل موتورهای BLDC بدون نیاز به تعمیر و نگهداری هستند. موتورهای BLDC دارای ویژگی های کششی مانند گشتاور راه اندازی بالا، راندمان بالا در حدود 95-98٪ و غیره هستند. موتورهای BLDC برای رویکرد طراحی با چگالی توان بالا مناسب هستند. موتورهای BLDC به دلیل ویژگی های کششی آن، ترجیح داده شده ترین موتورها برای کاربرد وسایل نقلیه الکتریکی هستند. شما می توانید با مقایسه موتورهای BLDC با موتورهای جاروبک دار معمولی اطلاعات بیشتری کسب کنید.

همچنین موتورهای BLDC دو نوع دارند:

i. موتور BLDC نوع بیرونی (هاب):

در این نوع روتور موتور در خارج و استاتور در داخل وجود دارد. به آن موتور هاب نیز می گویند زیرا چرخ مستقیماً به روتور بیرونی متصل است. این نوع موتورها نیازی به سیستم دنده خارجی یا ضریب گیربکس ندارند. در بعضی مدل ها، خود موتور دارای چرخ دنده های سیاره ای داخلی است. این موتور باعث می شود که وسیله نقلیه کلی کمتر حجیم شود زیرا به هیچ سیستم دنده ای نیاز ندارد. همچنین فضای مورد نیاز برای نصب موتور و مکانیزم انتقال قدرت را حذف می کند. محدودیتی در ابعاد موتور وجود دارد که توان خروجی را در پیکربندی داخل روتور محدود می کند. این موتور به طور گسترده ای توسط سازندگان خودروهای الکتریکی و دوچرخ های سبک ترجیح داده و استفاده می شود.

محصول مرتبط: انواع هاب موتور براشلس (BLDC Hub motors)

ii.موتور BLDC نوع درونی (مرکزی):

در این نوع روتور موتور در داخل و استاتور مانند موتورهای معمولی بیرون است. این موتورها برای انتقال نیرو به چرخ‌ها به یک سیستم انتقال خارجی نیاز دارند، به همین دلیل پیکربندی بیرونی (مید موتور) در مقایسه با پیکربندی درونی (هاب موتور) کمی حجیم است. بسیاری از تولیدکنندگان سه چرخ از موتورهای BLDC استفاده می کنند. سازندگان موتور سیکلت و اسکوتر با کارایی پایین و متوسط ​​نیز از موتورهای BLDC برای نیروی محرکه استفاده می کنند.

محصول مرتبط : انواع موتور براشلس (BLDC) مرکزی (Mid-Drive)

به این دلایل است که این موتور به طور گسترده ای برای کاربرد وسایل نقلیه الکتریکی ترجیح داده می شود. اشکال اصلی هزینه بالا به دلیل آهنرباهای دائمی است. بارگذاری بیش از حد موتور بیش از حد معینی باعث کاهش عمر آهنرباهای دائمی به دلیل شرایط حرارتی می شود.

نوع BLDC مرکزی مورد استفاده در اسکوتر Ather

3. موتور سنکرون آهنربای دائم (PMSM)

این موتور نیز شبیه موتور BLDC است که دارای آهنرباهای دائمی روی روتور است. مشابه موتورهای BLDC، این موتورها همچنین دارای ویژگی های کششی مانند چگالی توان بالا و راندمان بالا هستند. تفاوت این است که PMSM دارای EMF پشت سینوسی است در حالی که BLDC دارای EMF پشت ذوزنقه ای است. موتورهای سنکرون مغناطیس دائمی برای توان بالاتر در دسترس هستند. PMSM بهترین انتخاب برای کاربردهای با کارایی بالا مانند اتومبیل، اتوبوس است. علیرغم هزینه بالا، PMSM رقابت سختی را برای موتورهای القایی به دلیل افزایش بازده نسبت به موتورهای القایی ایجاد می کند. PMSM نیز از موتورهای BLDC گرانتر است. اکثر خودروسازان از موتورهای PMSM برای خودروهای هیبریدی و الکتریکی خود استفاده می کنند. به عنوان مثال، تویوتا پریوس، شورولت بولت EV، فورد فوکوس الکتریک، موتورسیکلت های صفر S/SR، نیسان لیف، هندا آکورد، بی ام و i3 و غیره از موتور PMSM برای پیشرانه استفاده می کنند.

عکس :موتور سنکرون مگنت دائم تویوتا پریوس 2004

محصول مرتبط : انواع موتور سنکرون آهنربای دائم - PMSM

4. موتورهای القایی AC سه فاز

موتورهای القایی مانند موتورهای سری DC تحت عملکرد ولتاژ ثابت و فرکانس ثابت دارای گشتاور راه اندازی بالایی نیستند. اما این ویژگی را می توان با استفاده از تکنیک های کنترل مختلف مانند روش های FOC یا v/f تغییر داد. با استفاده از این روش های کنترل، حداکثر گشتاور در هنگام راه اندازی موتور که برای اعمال کشش مناسب است، در دسترس قرار می گیرد. موتورهای القایی قفس سنجابی به دلیل نگهداری کمتر عمر طولانی دارند. موتورهای القایی را می توان تا بازده 92-95 درصد طراحی کرد. اشکال موتور القایی این است که به مدار اینورتر پیچیده نیاز دارد و کنترل موتور دشوار است.

در موتورهای آهنربای دائم، آهنرباها به چگالی شار B کمک می کنند. بنابراین، تنظیم مقدار B در موتورهای القایی در مقایسه با موتورهای آهنربای دائم آسان است. زیرا در موتورهای القایی مقدار B را می توان با تغییر ولتاژ و فرکانس (V/f) بر اساس نیاز گشتاور تنظیم کرد. این به کاهش تلفات کمک می کند که به نوبه خود کارایی را بهبود می بخشد.

ویژگی موتور القایی سه فاز / ویژگی موتور القایی سه فاز تحت کنترل شار گرا

تسلا مدل S بهترین مثال برای اثبات کارایی بالای موتورهای القایی در مقایسه با همتایان خود است. با انتخاب موتورهای القایی، تسلا ممکن است بخواهد وابستگی به آهنرباهای دائمی را از بین ببرد. حتی ماهیندرا Reva e2o از یک موتور القایی سه فاز برای پیشرانه خود استفاده می کند. سازندگان بزرگ خودرو مانند موتورهای تاتا قصد دارند از موتورهای القایی در خودروها و اتوبوس های خود استفاده کنند. شرکت سازنده موتورهای دو چرخ TVS یک اسکوتر برقی را روانه بازار خواهد کرد که از موتور القایی برای پیشرانه خود استفاده می کند. موتورهای القایی به دلیل ارزان بودن، انتخاب ارجح برای خودروهای الکتریکی با عملکرد بالا هستند. مزیت دیگر این است که می تواند شرایط محیطی ناهموار را تحمل کند. با توجه به این مزایا، راه آهن هند شروع به جایگزینی موتورهای DC خود با موتورهای القایی AC کرده است.

موتور القایی (منبع تصویر: OrientalMotor)

محصول مرتبط : انواع موتور سه فاز AC induction

5. موتورهای رلوکتانس سوئیچینگ (SRM)

موتورهای سوئیچ رلوکتانس دسته ای از موتورهای رلوکتانس متغیر با برجستگی مضاعف هستند. موتورهای سوئیچ رلوکتانس از نظر ساخت و ساز ساده و مقاوم هستند. روتور SRM قطعه ای از فولاد چند لایه است که هیچ سیم پیچ یا آهنربای دائمی روی آن وجود ندارد. این باعث می شود که اینرسی روتور کمتر شود که به شتاب زیاد کمک می کند. ماهیت قوی SRM آن را برای کاربردهای با سرعت بالا مناسب می کند. SRM همچنین چگالی توان بالایی را ارائه می دهد که برخی از ویژگی های مورد نیاز وسایل نقلیه الکتریکی است. از آنجایی که گرمای تولید شده بیشتر به استاتور محدود می شود، خنک کردن موتور آسان تر است. بزرگترین اشکال SRM پیچیدگی در کنترل و افزایش مدار سوئیچینگ است. مشکل دیگر این است که نویز نیز دارد. هنگامی که SRM وارد بازار تجاری شد، می تواند در آینده جایگزین موتورهای PMSM و القایی شود.

موتور رلوکتانس سوئیچ (Switched Reluctance Motor)

انواع الکتروموتور وسایل نقیه الکتریکی، خودرو ون برقی موتورسیکلت برقی، اسکوتر برقی و دوچرخه برقی شامل انواع الکتروموتورهای هاب و مید (مرکزی) 

دسترسی سریع