Năm 2009 là ``năm đầu tiên của xe điện.'' Động cơ đốt trong thu được năng lượng cơ học (công suất quay) thông qua một phản ứng hóa học gọi là quá trình đốt cháy, nhưng động cơ sẽ chuyển đổi năng lượng điện trực tiếp thành năng lượng cơ học. Trong trường hợp động cơ EV (xe điện), dòng điện chạy qua stato được cố định vào vỏ và rôto, là một vật thể quay, nhận điện dưới dạng năng lượng quay.
Nếu bạn nhìn vào chuyển động quay của một động cơ trong những khoảng thời gian rất ngắn, bạn sẽ thấy rằng hướng của lực từ ở phía stato, nơi dòng điện chạy qua, liên tục thay đổi. Phía rôto lặp lại hành động bị "kéo", sau đó "tách ra", rồi lại "kéo". Điều này là do phương pháp này phù hợp để thu được chuyển động quay. Chỉ cần một bên xoay. Nói cách khác, stato phải được làm bằng vật liệu có độ từ hóa đảo ngược khi chiều dòng điện bị đảo ngược (vật liệu từ tính mềm), và rôto phải được làm bằng vật liệu mà độ từ hóa của nó tiếp tục được duy trì ngay cả khi chiều của dòng điện bị đảo ngược. sự thay đổi hiện tại (một vật liệu từ tính cứng). vật liệu) được yêu cầu. Vì lý do này, động cơ sử dụng các tấm thép điện từ cho stato bên ngoài và nam châm vĩnh cửu cho rôto quay.
Động cơ Stella plug-in của Fuji Heavy Industries. Nó có thiết kế giống với Mitsubishi i-MiEV, nhưng thông số kỹ thuật chi tiết thì khác. Vỏ nhôm đúc Ryobi có hai lớp, với các đường dẫn nước làm mát được đúc bên trong. Bí quyết này cũng bao gồm cách lắp lõi và cách đúc.
Phần động cơ của Nissan Leaf. Như bạn có thể thấy từ kích thước của giá đỡ với các cánh tay mở rộng từ bên này sang bên kia, động cơ, là một khối kim loại, nặng hơn so với vẻ ngoài của nó. Đối với động cơ đốt trong, lý do cần cải thiện hiệu suất 1% là để giảm trọng lượng này càng nhiều càng tốt.
Động cơ dành cho xe điện có hiệu suất cực cao và đắt tiền. Hơn nữa, nó được yêu cầu phải nhẹ và hiệu quả cao. Theo các nhà sản xuất động cơ, động cơ EV có "yêu cầu về hiệu suất điên cuồng".
Thông thường, động cơ thường được sử dụng với tốc độ quay gần như không đổi. Chuyển động quay của động cơ tàu thay đổi khi tàu khởi hành và dừng, nhưng gia tốc không đổi và độ giảm tốc cũng không đổi. Tốc độ được chỉ định giữa các trạm và độ dốc cũng được biết đến. Vì vậy, bạn có thể phản hồi bằng cách lái xe như đã lập trình. Tuy nhiên, đối với xe điện chạy trên đường thông thường, không có số vòng quay cố định sau số giây kể từ khi khởi động. Ngay cả trên cùng một con đường, công của động cơ cũng thay đổi tùy theo tình hình giao thông. Động cơ có vòng quay thay đổi liên tục không thể sử dụng được trong các ứng dụng thông thường. Đó là lý do tại sao nó điên rồ.
Stator được hình thành bằng cách xếp chồng nhiều tấm thép điện từ siêu mỏng. Nó càng mỏng thì khả năng giảm tổn thất dòng điện xoáy càng cao, nhưng cần có một độ dày nhất định để duy trì độ chính xác về hình dạng. Sự cân bằng phụ thuộc vào bí quyết của từng nhà sản xuất thép. (Minh họa: Toshinao Kumagai)
Để xử lý dao động quay này một cách trơn tru, phía stato phải chuyển đổi từ hóa ngay lập tức, nhưng ngay sau đó một lực lớn phải được truyền sang phía rôto. Stator yêu cầu vật liệu có hiệu suất cao (tổn hao thấp) và có thể dễ dàng đảo ngược từ hóa. Đây là tấm thép cách điện, là vật liệu từ tính mềm. Trong xe điện, các tấm thép điện từ có độ dày từ {0}},3 đến 0,5 mm được xếp chồng lên nhau tạo thành một tấm dày. Đó là để ngăn chặn nó. Bề mặt của các tấm thép cách điện siêu mỏng được phủ và cách điện với nhau. Cấu trúc này làm giảm tổn thất dòng điện xoáy.
Mặt khác, nam châm vĩnh cửu được sử dụng ở phía rôto, nơi nhận dòng điện và tạo ra lực quay, nhưng đối với xe điện, có dao động quay lớn và yêu cầu nghiêm ngặt về "giảm tốc đột ngột" và "tăng tốc đột ngột", cũng như tốc độ quay cao. và mô-men xoắn lớn. Về động cơ, trước hết, động cơ loại mô-men xoắn nam châm có nam châm bố trí xung quanh rôto là không phù hợp. Đối với xe hybrid có loại mômen từ, nhưng đối với xe điện thuần túy, người ta sử dụng kết hợp mômen từ và mômen phản kháng, với các nam châm được bố trí sao cho từ trường của nam châm vĩnh cửu trở nên mạnh hơn theo các khoảng đều đặn xung quanh rôto hướng về phía stato bề mặt. Nó là một loại động cơ.
Nam châm đất hiếm mạnh mẽ được gắn trong rôto. Cách chúng được sắp xếp ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ. Đặt một nam châm gần ngoại vi bên ngoài sẽ làm tăng mô-men xoắn từ tính, nhưng chỉ điều đó thôi thì không phù hợp với xe điện. Các nam châm được sắp xếp theo đường chéo để sử dụng mô-men xoắn phản ứng (có pha khác với mô-men xoắn của nam châm).
Trong ảnh trên, nam châm vĩnh cửu màu xanh lá cây được gắn vào rôto và vị trí của những nam châm này chính là bí quyết. Hơn nữa, nam châm được sử dụng là nam châm đất hiếm có thành phần bao gồm neodymium, sắt và boron, là những loại nam châm mạnh nhất trong số các nam châm vĩnh cửu. Dysprosium cũng được thêm vào để ngăn chặn quá trình khử từ nhiệt, làm suy yếu lực từ do nhiệt quay cao. Người ta nói rằng việc thêm 1% dysprosi có thể cải thiện khả năng khử từ nhiệt khoảng 15 độ và những nam châm hiệu suất cao như vậy là rất cần thiết cho động cơ EV.
Việc tăng công suất động cơ thường được thực hiện ở xe điện, nhưng có một cách để tăng công suất với cùng một động cơ đó là tăng tốc độ quay. Tuy nhiên, nếu tốc độ quay tăng lên, quá trình khử từ nhiệt có thể xảy ra. Ngoài ra, số vòng quay càng cao thì việc quản lý khe hở nhỏ giữa rôto và stato càng trở nên khó khăn hơn. Độ chính xác gia công là cần thiết cho các tấm thép điện từ.
Công nghệ sản xuất hàng loạt động cơ hiệu suất cao cực kỳ tiên tiến. Nó không chỉ đòi hỏi bí quyết thiết kế mà còn cần sự trợ giúp về vật liệu. Chúng tôi cũng cần trợ giúp trong quá trình sản xuất. Vì lý do này, nhiều nhà sản xuất thép cung cấp các tấm thép điện có kèm theo công nghệ xử lý. Bằng cách này, hiệu suất của động cơ đã được cải thiện đáng kể. Vỏ của động cơ được làm bằng hợp kim nhôm, là vật liệu không có từ tính. Thiết kế và xử lý hình dạng này cũng là một khối bí quyết.
