Какво трябва да знаете за двигателя на електрическите автомобили - Les Numériques
Сбогом турбо, цилиндри, инжектори. Здравейте синхронни, асинхронни електродвигатели, намотки, статори, индуктори. не разбирате нито един от тези термини? Ще трябва обаче да свикнете с него, за да успеете да разчетете жаргона на вашия механик след няколко години. Междувременно ето някои обяснения, които трябва да ви позволят да виждате по-ясно.
Електрическият мотор на Opel Ampera-e.
В края на 19 век, в ранните дни на автомобила, моторизацията е разделена на три категории: термично горене, електрическо и пара. Противно на това, което може да се мисли днес, именно електрическото е доминирало на пазара дълго време, преди завладяването на бензиновия двигател благодарение на Fort T, продаван на ниска цена.
Именно от 2000-те години електрическият автомобил възвърна благородните си писма с технологичен прогрес и екологично съзнание. Днес никой не е изненадан да види Nissan Leaf, Renault Zoe или обикновен Autolib.
Електрическата кола се задвижва от един или повече електрически мотори, захранвани от батерия. Няма съединител или скоростна кутия, а педал на газта, който трябва само да натиснете, за да подаде батерията ток, който ще се трансформира в променлив ток чрез преобразувател. Този процес генерира електромагнитно поле, в което медна намотка започва да се върти, точно както при всеки малък играчки електрически мотор.
За разлика от двигател с термично горене, чиято механична ефективност е от 35% (бензин) до 40% (дизел), а останалата част се разсейва под формата на топлина, ефективността на електродвигателя достига 90%. При употреба единствените загуби са свързани с триенето. Независимо от това, препоръчително е да донесете недостатък на тази чудотворност. Наистина е необходимо да се вземат предвид загубите, свързани с презареждането на батерията. Така че, по време на нашия тест на Renault Zoe ZE40, ние измерихме консумацията на електроенергия от 57,3 kWh, за да заредим напълно 41 kWh батерия. Това е загуба от 16,3 kWh, което все още представлява 37% от консумираната енергия. Следователно крайният добив се установява между 55 и 60%.
Електрическият двигател обаче съчетава и други предимства освен ефективността си, като тишината, въртящ момент, наличен по всяко време, без промяна на скоростта и най-вече без замърсяване. Единственият недостатък и не на последно място: ако електрическото превозно средство се повреди, не е възможно да го теглите поради блокиране на колелата от двигателя, освен ако не повдигнете предните колела, за да го теглите. Очевидно това предполага, че задният мост няма втори двигател, което е често срещано например при Tesla.
По същия начин, по който можем да разделим двигателите с вътрешно горене в различни категории, можем да разграничим различни видове електродвигатели: двигатели с променлив ток (асинхронни и синхронни), най-използваните и двигатели с постоянен ток, днес практически изчезнаха от автомобилния сектор.
Асинхронният двигател
Асинхронният двигател е един от най-използваните в тежката промишленост (телфери, асансьори.), Но е използван и в автомобила, например в първия електрически роудстър, подписан от Tesla (получен от Lotus). Оттогава производителите на автомобили предпочитат синхронния двигател. Този асинхронен двигател се състои от статор и ротор. Първият е феромагнитен цилиндър, чиито прорези побират намотки. Що се отнася до втория, той се състои от два пръстена (наречени катерични клетки), прикрепени от проводници. Може да се навива (наличие на три намотки, свързани към пръстен).
Статорът играе ролята на индуктор, тъй като той генерира магнитното поле по време на преминаването на електрическия ток. Що се отнася до ротора, разположен в центъра на намотките, той е подложен на магнитното поле на статора. Той е арматурата. Трифазният ток, протичащ през намотките, генерира въртящо се магнитно поле, чиято скорост на въртене се нарича скорост на синхрон (изразена в обороти/секунда). Скоростта на синхрон се получава чрез разделяне на честотата (50 Hz в Европа) на броя на двойките полюси.
Роторът се опитва да следва това магнитно поле - наричано още статорно поле - без никога да достига скоростта си. Тази смяна се нарича приплъзване. Именно това прави възможно въртящият момент на двигателя. Следователно приплъзването е разликата между синхронната скорост и скоростта на ротора. Процентната му стойност е равна на разликата между скоростта на синхрон и скоростта на ротора, разделена на скоростта на синхрон. Приплъзването трябва да е ниско: от 2% за големи двигатели до около 7% за малки двигатели. Колкото по-ниско е приплъзването, толкова по-добър е двигателят.