موتورهای کششی: قدرت بخشیدن به انقلاب حمل و نقل الکتریکی

موتورهای کششی به دلیل رشد قابل توجه در وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی، اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. در حالی که یک موتور الکتریکی استاندارد و یک موتور کششی اصول زیربنایی یکسانی دارند، موتورهای کششی به طور خاص برای راندن انواع وسایل نقلیه - از گاری های سبک تا لوکوموتیوها و هواپیماها طراحی شده اند. برخی از خودروهای الکتریکی حتی ممکن است از دو، سه یا چهار موتور کششی استفاده کنند.

چنین کاربردهایی به موتوری نیاز دارند که بتواند گشتاور بالا و سرعت پایین، گشتاور کمتر و سرعت بالا را ارائه دهد و سیکل های توقف و حرکت مکرر را مدیریت کند. این چرخه‌های کاری سخت به موتوری نیاز دارند که رک و پوست کنده، متفاوت ساخته شده است.

موتورهای کششی: برای گشتاور تنظیم شده اند

موتورهای کششی بر اساس اصول اولیه مشابه موتورهای الکتریکی AC یا DC استاندارد عمل می کنند که از رایج ترین انواع مورد استفاده در کاربردهای صنعتی و مصرفی هستند. بار الکتریکی به سیم‌پیچ‌های مسی در استاتور موتور منتقل می‌شود و یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می‌کند که باعث ایجاد چرخش در روتور موتور می‌شود.

با این حال، تفاوت های قابل توجهی در نحوه طراحی و ساخت موتورهای کششی در مقایسه با موتورهای الکتریکی معمولی وجود دارد. از آنجایی که موتورهای کششی وظیفه دارند حرکت وسیله نقلیه را از حالت سکون شروع کنند، طراحی آنها بر گشتاور در طیف وسیعی از RPM تأکید دارد. افزایش تعداد سیم‌پیچ‌ها باعث ایجاد قطب‌های اضافی در موتور می‌شود و به سازندگان اجازه می‌دهد تا میدان مغناطیسی قوی‌تر و دور در دقیقه کمتری تولید کنند. گشتاور را می توان با انتخاب مواد نیز بهینه کرد - آهنرباهای دائمی قوی تر که در روتور ادغام شده اند واکنش قوی تری به میدان مغناطیسی ایجاد می کنند.

مهندسان، به ویژه آنهایی که موتورهای کششی را برای خودروهای برقی طراحی می کنند، که در آنها چگالی توان یک نگرانی کلیدی است، همچنین بر افزایش کارایی طرح های مدار خود تمرکز می کنند تا اطمینان حاصل کنند که حداکثر مقدار الکتریسیته تحویلی به موتور به انرژی جنبشی تبدیل می شود. یکی از روش‌های انجام این کار، تعبیه آهن‌رباها بین سیم‌پیچ‌ها است که شار مغناطیسی بالقوه را به روتور هدایت می‌کند و در نتیجه انرژی دورانی را بدون جریان یا ولتاژ اضافی افزایش می‌دهد.

پس از اینکه خودرو شروع به حرکت کرد، چرخه کار موتور کششی بیشتر شبیه موتورهای الکتریکی استاندارد است و به RPM بالاتر اما گشتاور کمتری نیاز دارد.

شارژر خودروهای برقی: مشاهده تامین کنندگان و جستجو بر اساس مشخصات فنی مورد نیاز شما

تفاوت در کاربردها، تفاوت در طراحی

از آنجایی که موتورهای کششی در ماشین‌ها، قطارها، هواپیماها و موارد دیگر استفاده می‌شوند، طراحی آنها باید چالش‌های عملیاتی مانند خاک و زباله را در نظر بگیرد. طرح‌های کاملاً محصور می‌توانند آلاینده‌های رایج را دور نگه دارند، اما باید مدیریت حرارتی را نیز در نظر بگیرند، که می‌تواند از طریق خنک‌سازی فن یا، در کاربردهایی مانند لوکوموتیو، با ادغام یک مبدل حرارتی در محفظه به دست آید. محفظه های دارای تهویه ممکن است برای کاربردهای سبک که انتظار نمی رود خودرو با شرایط سخت در فضای باز مواجه شود، مناسب باشد.

مانند موتورهای الکتریکی استاندارد، موتورهای کششی اغلب برای استفاده مداوم یا اوج درجه بندی می شوند. موتورهای الکتریکی استاندارد معمولاً بر اساس رتبه‌بندی‌های NEMA طبقه‌بندی می‌شوند که بر افزایش دمای مجاز بین دمای محیط و دمای متوسط ​​سیم‌پیچ‌ها تحت بار کاری کامل نظارت می‌کنند. موتورهای کششی اغلب دارای درجه بندی پیوسته یا بسته به استانداردهای کاربردی و صنعتی دارای رتبه بندی یک ساعته هستند. این رتبه‌بندی‌ها همچنین حداکثر افزایش دما را تعیین می‌کنند، و در مورد درجه‌بندی‌های یک ساعته، در صورتی که موتور برای اعمال گشتاور بیشتری نیاز داشته باشد، یک درجه‌بندی موقتی اوج خواهد بود.

دمای سرد نیز می تواند بر عملکرد موتور تأثیر بگذارد، به ویژه با کاهش ویسکوزیته روان کننده ها در محفظه یاتاقان. دمای سرد همچنین می‌تواند برخی از قطعات پلاستیکی یا الاستومری مانند مهر و موم، عایق سیم یا فن‌ها را شکننده کند. انتخاب مواد مقاوم می تواند کمک کند، اگرچه این اجزا هنوز باید به طور منظم بازرسی شوند.

شوک و ارتعاش نیز به مهندسی گسسته نیاز دارند، اگرچه این تکنیک‌ها مشابه تکنیک‌هایی هستند که برای موتورهای الکتریکی استاندارد استفاده می‌شوند. مواد لرزاننده ممکن است به جداسازی موتور از شاسی خودرو کمک کنند. استفاده از اتصالات با قابلیت اطمینان بالا و قطعات نصب شده روی سطح می تواند به جلوگیری از مشکلات الکتریکی ناشی از جغجغه یا شوک کمک کند. تعمیر و نگهداری و بازرسی منظم می تواند به شناسایی موتورهای نامتعادل کمک کند.

جرم موتور یکی دیگر از ملاحظات مهم است - هر پوند وزن اضافی برد را کاهش می دهد و هر اینچ فضای مکعب اضافی بار را کاهش می دهد یا اندازه وسیله نقلیه را افزایش می دهد. در نتیجه، چگالی توان موتور قابل توجه تر می شود، زیرا شامل ارائه گشتاور بهینه برای اندازه و وزن موتور می شود.

موتورهای ترمز و کشش احیا کننده

موتورهای کششی اغلب بخشی از یک سیستم ترمز احیاکننده هستند، جایی که میدان های الکتریکی استاتور معکوس می شوند و جریان به سیم پیچ ها القا می شود و به سیستم مدیریت باتری باز می گردد. این سیستم ها در خودروهای برقی استاندارد و اقتصادی کمتر رایج هستند اما ممکن است در آینده برجسته تر شوند. ترمز احیا کننده همچنین عمر قطعات سایش مانند ترمز را افزایش می دهد.

برای مشاهده ویدیوی مرتبط با این مطلب، با روشن کردن فیلترشکن این لینک را دنبال کنید.

کسب و کار صنعتی دارید؟ با ثبت نام در تکصان، به‌روزتر از رقبای صنعتی خود باشید