Kini Iṣiṣẹ mọto?

Awọn iwọn ṣiṣe ṣiṣe mọto bawo ni imunadoko ti motor ina ṣe iyipada agbara itanna sinu agbara ẹrọ. Ipin ti iṣelọpọ agbara ẹrọ si igbewọle agbara itanna ni igbagbogbo awọn sakani lati 70% si 96%, pẹlu agbara ti ko yipada ti o sọnu bi ooru, ija, ati awọn fọọmu miiran.

Awọn ẹrọ ina mọnamọna ode oni agbara ni aijọju 45% ti agbara ina agbaye, ṣiṣe awọn ilọsiwaju ṣiṣe pataki fun awọn ifowopamọ idiyele mejeeji ati ipa ayika. Awọn ohun elo ọkọ ina eletan paapaa iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ, nibolitiumu ọkọ ayọkẹlẹ batiriawọn ọna ṣiṣe ṣiṣẹ ni tandem pẹlu awọn mọto ti n ṣaṣeyọri 90% + ṣiṣe ni gbogbo awọn ipo iṣẹ.

Iṣiro ṣiṣe ipilẹ ti o pin agbara iṣẹjade nipasẹ agbara titẹ sii. Fun iyaworan mọto kan 1,000 Wattis ti agbara itanna ati jiṣẹ 850 Wattis ti agbara ẹrọ, ṣiṣe jẹ deede 85%. Iwọn taara taara yii ṣe iboju iparada akude ni bii awọn adanu ṣe waye jakejado iṣẹ-ṣiṣe moto naa.

Ṣiṣe le ṣe iṣiro taara nipasẹ ipin agbara tabi ni aiṣe-taara nipasẹ wiwọn awọn adanu. Ọna aiṣe-taara ṣe iṣiro fun awọn oriṣi ipadanu ọtọtọ marun ti asọye nipasẹ IEEE 112 Abala 5: awọn adanu stator, awọn adanu rotor, awọn adanu mojuto, afẹfẹ afẹfẹ ati awọn adanu ija, ati awọn adanu fifuye ti o ṣako. Ọkọọkan ṣe alabapin ni oriṣiriṣi da lori apẹrẹ motor, awọn ipo fifuye, ati iyara iṣẹ.

Pupọ awọn mọto ṣaṣeyọri iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ laarin 50% ati 100% ti fifuye ti o ni iwọn, pẹlu aaye didùn ni igbagbogbo ni ayika 75% ti agbara ti wọn ṣe. Moto agbara 10-horsepower nṣiṣẹ daradara julọ ni isunmọ 7.5 horsepower, botilẹjẹpe iwọn yii yatọ nipasẹ iwọn mọto ati iru. Ni isalẹ fifuye 50%, ṣiṣe n lọ silẹ bosipo, ṣiṣe iwọn motor to dara pataki fun itoju agbara.

Motor Efficiency

Awọn adanu agbara yipada si ooru kuku ju iṣẹ ti o wulo lọ. Loye ibiti awọn adanu wọnyi waye n jẹ ki awọn ilọsiwaju ṣiṣe ti a fojusi.

Awọn adanu Ejò (Awọn adanu I²R)

Itanna resistance ni stator ati iyipo windings ṣẹda ooru iwon si awọn square ti isiyi. Nigbati o ba bẹrẹ ọkọ lati isinmi, mọto kan le fa 500 amperes nipasẹ awọn yiyi pẹlu 40 milliohms resistance, ti o npese 10 kilowatts ti pipadanu. Niwọn igba ti ọpa naa ko yipada lakoko ibẹrẹ, ṣiṣe n sunmọ odo laibikita agbara agbara nla. Awọn adanu bàbà wọnyi jẹ aṣoju paati pipadanu ẹyọkan ti o tobi julọ ninu ọpọlọpọ awọn mọto, ṣiṣe iṣiro fun 55-60% ti awọn adanu lapapọ ni awọn apẹrẹ boṣewa.

Lilo bàbà kuku ju aluminiomu ni windings din resistance nipa to 30%, tilẹ ni ti o ga ohun elo iye owo. Awọn mọto ṣiṣe Ere ni 25% diẹ sii Ejò ju awọn awoṣe boṣewa lọ, iṣowo owo iwaju fun fifipamọ agbara igba pipẹ{{3}. Ninu awọn ọkọ ina mọnamọna ti o ni agbara nipasẹ awọn akopọ batiri ọkọ ayọkẹlẹ litiumu, idinku awọn adanu bàbà taara fa iwọn wiwakọ taara.

Awọn adanu Pataki (Awọn adanu Irin)

Awọn iriri mojuto oofa ni iriri hysteresis ati awọn adanu lọwọlọwọ eddy bi aaye oofa rẹ ti n yipada nigbagbogbo polarity. Awọn adanu Hysteresis jẹyọ lati ikọlu molikula bi awọn ibugbe oofa yipo iṣalaye pẹlu iyipo AC kọọkan. Awọn ṣiṣan Eddy nṣàn ni awọn ilana ipin nipasẹ mojuto irin laminated, ti o npese ooru ni ibamu si iwuwo ṣiṣan ati igbohunsafẹfẹ iyipada.

Irin silikoni giga{0}} pẹlu awọn lamination tinrin dinku awọn ọna isonu mejeeji. Awọn mọto to ti ni ilọsiwaju gba awọn laminations 0.35mm nipọn tabi kere si, ni akawe si 0.5mm ni awọn apẹrẹ boṣewa. Diẹ ninu awọn mọto adanwo lo nanocrystalline tabi awọn irin amorphous ti o ṣaṣeyọri to 70% idinku ninu awọn adanu koko, sisọ silẹ lati 1.4 wattis fun kilogram si 0.4 wattis fun kilogram kan. Awọn ohun elo nla wọnyi jẹ idiyele diẹ sii ati ṣafihan awọn italaya iṣelọpọ ṣugbọn titari ṣiṣe si imọ-jinlẹ 99% aja.

Awọn adanu mojuto jẹ igbagbogbo ibakan laibikita ẹru, ko dabi awọn adanu bàbà ti o yatọ pẹlu onigun mẹrin lọwọlọwọ. Ni awọn ẹru ina, awọn adanu mojuto ti o wa titi jẹ gaba lori, ti n ṣalaye idi ti iṣẹ ṣiṣe mọto n lọ silẹ ni isalẹ 50% agbara ti wọn ṣe.

Awọn adanu ẹrọ

Gbigbe edekoyede ati air resistance (windage) je agbara darí. Awọn adanu ijakadi ni iwọn laini pẹlu iyara, lakoko ti afẹfẹ n dagba bi cube ti iyara iyipo. Mọto ti o padanu 10 wattis si afẹfẹ ni 1,000 RPM padanu 80 wattis ni 2,000 RPM, 640 wattis ni 4,000 RPM, ati 5,120 wattis ni 8,000 RPM.

Ibasepo onigun yii ṣẹda aja ti o wulo fun iyara motor. Awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna nigbagbogbo nṣiṣẹ laarin 10,000 ati 18,000 RPM, botilẹjẹpe diẹ ninu awọn apẹrẹ iṣẹ ṣiṣe giga- de 20,000 RPM. Ni ikọja iwọn yii, awọn adanu afẹfẹ bori awọn anfani ṣiṣe lati iwuwo agbara ti o pọ si.

Irẹwẹsi- ati iwọntunwọnsi pipe dinku awọn adanu ẹrọ. Awọn ọkọ ayọkẹlẹ Ere ṣaṣeyọri awọn ifarada tighter, idinku awọn ela afẹfẹ laarin rotor ati stator lati aṣoju 0.5mm si 0.3mm tabi kere si. Itosi isunmọtosi npọ si ṣiṣe isọpọ oofa ṣugbọn nilo iṣedede iṣelọpọ ilọsiwaju.

Awọn adanu ti o ṣina

Awọn iparun ti irẹpọ, jijo ṣiṣan oofa, ati awọn ipa keji miiran ṣe akọọlẹ fun awọn adanu to ku. Iwọnyi ṣe aṣoju 10{3}}15% ti awọn adanu lapapọ ṣugbọn jẹri pe o nira lati ṣe iṣiro ni pipe. Awọn awakọ igbohunsafẹfẹ oniyipada le ṣe alekun awọn adanu ṣina nipasẹ iran irẹpọ, botilẹjẹpe awọn ilana imudara iwọn pulse ode oni dinku ipa yii.

International ṣiṣe awọn ajohunše ran pato ki o si afiwe Motors. Iwọn IEC 60034-30-1 n ṣalaye awọn kilasi ṣiṣe IE1 nipasẹ IE4, pẹlu awọn nọmba ti o ga julọ ti n tọka iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ. Idiwọn IE5 ti a dabaa fojusi awọn adanu kekere ti 20% ju IE4 lọ.

Imudara Didara (IE1)

Awọn apẹrẹ Legacy pade awọn ibeere to kere julọ. Pupọ julọ awọn mọto IE1 ti yọkuro ni awọn ọja ti o dagbasoke nitori awọn ilana ṣiṣe. Awọn mọto wọnyi padanu 10-15% ti agbara titẹ sii si ọpọlọpọ awọn adanu ati deede sin awọn ohun elo amọja nikan nibiti ṣiṣe awọn ọran kere ju awọn ifosiwewe miiran lọ.

Ṣiṣe giga (IE2)

Awọn apẹrẹ ti o ni ilọsiwaju nipa lilo awọn ohun elo to dara julọ ati awọn ifarada ti o lagbara. Awọn mọto IE2 dinku awọn adanu nipa isunmọ 15-20% ni akawe si awọn deede IE1. Bibẹẹkọ, awọn fifi sori ẹrọ tuntun ni European Union gbọdọ pade awọn iṣedede IE3 tabi ga julọ, ṣiṣe awọn mọto IE2 ti o ṣọwọn diẹ sii ni awọn ohun elo ile-iṣẹ.

Imudara Ere (IE3)

Idiwọn lọwọlọwọ fun awọn ohun elo ile-iṣẹ pupọ julọ ni awọn orilẹ-ede to ti dagbasoke. Awọn mọto IE3 ṣafikun 20{3}}25% idẹ diẹ sii ninu awọn yikaka, lo irin eletiriki giga, ati ẹya ti o dara julọ awọn apẹrẹ Circuit oofa. Lapapọ adanu ojo melo nṣiṣẹ 20-30% kekere ju IE2 Motors ti deede agbara.

Awọn ilana EU nilo gbogbo awọn mọto laarin 0.75kW ati 375kW lati ni ibamu pẹlu awọn ajohunše IE3 nipasẹ 2021. Apewọn naa ti fẹ sii si 1,000kW ati ni bayi pẹlu ATEX{6}} awọn mọto ti o ni iwọn, awọn mọto brake, ati awọn apẹrẹ itutu agbaiye pato. Ibamu IE3 duro fun ipilẹ agbara{9}} awọn ohun elo mimọ.

Ṣiṣe Ere Ere Super (IE4)

Awọn aṣa to ti ni ilọsiwaju ti o sunmọ awọn opin ilowo ti imọ-ẹrọ mọto aṣa. Awọn mọto IE4 ṣaṣeyọri isunmọ 15-20% awọn adanu kekere ju awọn deede IE3 lọ. Ṣiṣejade nbeere awọn ohun elo Ere, apejọ pipe, ati nigbagbogbo awọn iwọn ti ara ti o tobi ju lati gba afikun bàbà ati irin pataki.

Awọn ilana EU fi aṣẹ fun ibamu IE4 fun ipele mẹta tuntun-, 2{3}}6, ẹyọkan - ẹrọ iyara ti wọn ni 75-200kW, ni imunadoko ni Oṣu Keje ọdun 2023. Eyi ni ipa lori awọn fifi sori ẹrọ ti ko ni aabo bugbamu{8} ati awọn mọto ile-iṣẹ gbogbogbo julọ. Iyipada si IE4 duro fun ilọsiwaju 20% lori iṣẹ IE3.

Ultra Ere ṣiṣe (IE5) ati Kọja

WEG laipẹ ṣe ifilọlẹ W23 Sync + Ultra motor ti o ṣaṣeyọri iṣẹ IE6 ati ikọja. Awọn mọto wọnyi ṣe afihan awọn adanu kekere ti 20% ju awọn iṣedede IE5, fifọ nipasẹ awọn idena ṣiṣe iṣaaju. Imọ-ẹrọ naa nlo awọn oofa ayeraye- to ṣọwọn, itutu agbaiye to ti ni ilọsiwaju, ati iṣapeye awọn apẹrẹ itanna ṣugbọn o wa ni iye owo ti o ga.

Motor Efficiency

Awọn ipo ṣiṣiṣẹ ni ipa pupọju gidi - ṣiṣe ni agbaye, nigbagbogbo diẹ sii ju awọn asọye ami orukọ ti daba.

Awọn ipo fifuye

Awọn mọto ṣiṣẹ daradara julọ nitosi 75% ti fifuye ti a ṣe iwọn. Loke fifuye ti o ni iwọn, awọn mọto le ye fun igba diẹ ọpẹ si awọn ifosiwewe iṣẹ (paapaa 1.15x), ṣugbọn ṣiṣe ati igbesi aye mejeeji kọ silẹ. Ni isalẹ fifuye 50%, ṣiṣe ti lọ silẹ ni giga bi awọn adanu ti o wa titi bii awọn adanu mojuto ati afẹfẹ n gba ipin ti o tobi ju ti agbara lapapọ.

Iwadi kan ti n ṣatupalẹ awọn mọto ina 48 rii iṣiṣẹ apapọ apapọ gangan yatọ si da lori awọn aaye iṣẹ. Ọpọlọpọ awọn mọto ni awọn eto ile-iṣẹ nṣiṣẹ ni awọn ẹru apa kan nibiti ṣiṣe ṣiṣe ṣubu 10-20 awọn aaye ipin ogorun ni isalẹ awọn alaye pato. Awọn mọto iwọn-ọtun si awọn ibeere fifuye gangan nigbagbogbo n funni ni awọn ifowopamọ agbara ti o tobi ju iṣagbega si awọn mọto ṣiṣe ṣiṣe Ere.

Ipese Foliteji ati Igbohunsafẹfẹ

Awọn iyipada foliteji ni ipa lori ṣiṣe nipasẹ ipa wọn lori magnetizing lọwọlọwọ ati awọn adanu koko. Awọn mọto ti a ṣe apẹrẹ fun iṣẹ 460V ṣugbọn ti a pese pẹlu 440V fa afikun lọwọlọwọ lati ṣetọju iyipo, jijẹ awọn adanu bàbà. Lọna miiran, foliteji ti o pọ julọ ṣe alekun awọn adanu mojuto nipasẹ iwuwo ṣiṣan ti o ga julọ.

Awọn iyatọ igbohunsafẹfẹ ṣe pataki julọ ni awọn ohun elo iyara oniyipada. Awọn igbohunsafẹfẹ kekere dinku awọn adanu mojuto ṣugbọn o le mu awọn adanu bàbà pọ si ti isanpada oluṣakoso mọto jẹ alaipe. Awọn awakọ iṣakoso fekito ode oni ṣe iṣapeye iṣowo yii, mimu ṣiṣe ṣiṣe giga kọja awọn sakani iyara jakejado.

Awọn ipa otutu

Afẹfẹ afẹfẹ n pọ si isunmọ 0.4% fun iwọn Celsius. Moto ti n ṣiṣẹ iwọn 50 loke awọn iriri iwọn otutu ti o ni iwọn 20% awọn adanu bàbà ti o ga julọ. Itutu agbaiye ti o munadoko n ṣetọju ṣiṣe ati fa igbesi aye mọto pọ si nipa idilọwọ ibajẹ idabobo.

Awọn imuposi itutu agbaiye ti ilọsiwaju yapa si awọn ẹka palolo ati lọwọ. Awọn mọto ti aṣa nlo awọn jaketi itutu agbaiye ti ita, titọju ooru{1}} awọn paati ti o njade niya sọtọ si alabọde itutu agbaiye. Itutu epo taara fun giga - Awọn ẹrọ alupupu ti nše ọkọ ina ngbanilaaye isediwon ooru lati awọn windings, stator, ati rotor, n ṣe atilẹyin iṣẹ giga giga{4}} lakoko mimu awọn iwọn otutu to dara julọ ni isalẹ iwọn 180.

Awọn irin-ajo ọkọ ina mọnamọna ṣe aṣeyọri 75-90% ṣiṣe gbogbogbo lati batiri si awọn kẹkẹ, ni akawe si 20-35% fun awọn ẹrọ ijona inu. Laarin awọn okun agbara EV, mọto naa ṣe aṣoju orisun pipadanu ẹyọkan ti o tobi julọ, ti o jẹ ki o jẹ ibi-afẹde akọkọ fun iṣapeye ṣiṣe.

Awọn ọna batiri ọkọ ayọkẹlẹ Lithium ṣe ifijiṣẹ ṣiṣe coulometric ju 99% lọ, afipamo pe o fẹrẹ to gbogbo agbara ti o fipamọ lakoko gbigba agbara yoo wa lakoko idasilẹ. Iṣe iyalẹnu yii nfi titẹ si awọn paati awakọ awakọ miiran lati baamu awọn iṣedede wọnyi. Moto ti n ṣiṣẹ ni ṣiṣe 94% nitootọ n padanu agbara diẹ sii ju batiri, oluyipada, ati gbigbe ni idapo.

Imudara Ibiti Ṣiṣẹ

Awọn mọto EV gbọdọ ṣiṣẹ daradara kọja awọn ipo ti o yatọ pupọ. Wiwakọ ilu jẹ isare loorekoore lati iduro nibiti iṣẹ ṣiṣe pọ si nitori lọwọlọwọ giga ati iyara kekere. Lilọ kiri oju-ọna opopona nilo iyipo iwọntunwọnsi ni awọn iyara alabọde nibiti awọn mọto ṣe aṣeyọri iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ. Isare ibinu nbeere iyipo ti o pọju, titari awọn mọto si awọn agbegbe nibiti awọn adanu ti pọ si ni pataki.

Awọn gbigbe iyara lọpọlọpọ{{0} ṣe iranlọwọ lati jẹ ki awọn mọto wa ni aaye aladun iṣẹ ṣiṣe wọn. Lakoko ti ọpọlọpọ awọn EVs nlo awọn apoti jia idinku iyara kanṣoṣo, awọn ọkọ ayọkẹlẹ Ere lati Porsche, Audi, ati awọn miiran gba awọn gbigbe iyara meji{3}}. Bosch ṣe agbega gbigbe iyipada igbagbogbo (CVT4EV) ti o beere awọn ilọsiwaju ṣiṣe 4% ni awọn ọkọ ayọkẹlẹ iṣowo ina. Imudara 97{9} 98% ti awọn ọkọ oju-irin jia didara ni irọrun ju awọn adanu lọ lati awọn mọto ti nṣiṣẹ ni awọn iyara to dara julọ.

Regenerative Braking

Nigbati o ba dinku, awọn mọto ṣiṣẹ bi awọn olupilẹṣẹ, yiyipada agbara kainetik pada si ina. Awọn akopọ batiri ọkọ ayọkẹlẹ litiumu daradara gba agbara isọdọtun yii, fa iwọn ọkọ ayọkẹlẹ pọ si nipasẹ 10-30% da lori awọn ilana awakọ. Wiwakọ ilu pẹlu awọn iduro loorekoore gba agbara diẹ sii ju irin-ajo opopona lọ.

Iṣiṣẹ mọto lakoko awọn ọrọ isọdọtun bii iṣẹ ṣiṣe mọto. Awọn mọto oofa ayeraye tayọ nihin, bi aaye oofa ti wa laisi nilo lọwọlọwọ simi. Awọn mọto fifa irọbi gbọdọ ṣetọju lọwọlọwọ magnetizing paapaa lakoko isọdọtun, dinku ṣiṣe imularada.

Orisirisi awọn ilana apẹrẹ dinku awọn adanu ati igbelaruge ṣiṣe, ọkọọkan pẹlu awọn iṣowo laarin iṣẹ ṣiṣe, idiyele, ati iṣelọpọ.

Awọn ohun elo ti o ni ilọsiwaju

Toje - oofa aye ayeraye bi neodymium{1}}irin{2}boron ṣẹda awọn aaye oofa ti o lagbara pẹlu iwọn didun ti o dinku, ti nmu iwapọ, awọn mọto ti o lagbara. Bibẹẹkọ, iwakusa ati isọdọtun awọn ohun elo wọnyi ni awọn idiyele ayika ti o ga. Ilana isediwon naa nmu idoti to ṣe pataki, ati awọn ifiyesi ilẹ-ilẹ ni ayika - awọn ẹwọn ipese aye ti o dojukọ ni awọn orilẹ-ede diẹ.

Awọn ọpa rotor bàbà dipo aluminiomu dinku resistance rotor nipasẹ 20{2}}40%, botilẹjẹpe awọn italaya iṣelọpọ wa. Ejò-simẹnti ku nilo awọn iwọn otutu ti o ga julọ ti o le ba idabobo rotor lamination, koju awọn anfani ṣiṣe. Awọn ẹyẹ bàbà ti a ṣe ni lilo apejọ roboti nfunni ni yiyan fun awọn mọto nla ju 250 horsepower.

Irin ti o ga ju - itanna eletiriki tabi awọn laminations tinrin dinku awọn ipadanu koko. Gbigbe lati boṣewa M19 irin si Ere kekere - awọn ohun elo adanu dinku awọn adanu hysteresis nipasẹ 30-50%. Nanocrystalline ati awọn irin amorphous Titari eyi siwaju ṣugbọn idiyele pupọ diẹ sii ati awọn iṣoro iṣelọpọ lọwọlọwọ.

Geometry iṣapeye

Dinku aafo afẹfẹ laarin rotor ati stator ṣe ilọsiwaju isọpọ oofa. Ṣiṣejade deedee ode oni ngbanilaaye awọn ela bi kekere bi 0.3mm ni akawe si awọn iṣedede 0.5-0.8mm itan. Bibẹẹkọ, awọn ela tighter pọ si idiyele iṣelọpọ ati dinku ifarada fun gbigbe yiya tabi imugboroosi gbona.

Pipọsi ohun elo ti nṣiṣe lọwọ (Ejò ni windings, irin ni mojuto) taara din adanu nipa sokale ti isiyi iwuwo ati sisan iwuwo lẹsẹsẹ. Awọn mọto iṣẹ ṣiṣe Ere ni igbagbogbo ni 20-25% ohun elo ti nṣiṣe lọwọ diẹ sii ju awọn apẹrẹ boṣewa lọ. Isalẹ naa jẹ pẹlu iwọn ti o pọ si, iwuwo, ati idiyele ohun elo.

Gigun akopọ gigun n gba awọn iyipo diẹ sii pẹlu resistance kekere fun ipele kan. Mọto Ere aṣoju kan ṣafikun gigun akopọ 20% ni akawe si awọn deede ṣiṣe deede. Ọna yii n ṣiṣẹ titi awọn iwọn ti ara kọja aaye fifi sori ẹrọ tabi ṣẹda awọn ilolu iṣelọpọ.

Itutu agbaiye

Yiyọ ooru kuro ni imunadoko n gba awọn ọkọ ayọkẹlẹ laaye lati mu iwuwo agbara ti o ga julọ lakoko mimu awọn iwọn otutu ṣiṣẹ ailewu. Itutu afẹfẹ aṣa ti to fun awọn ipele agbara iwọntunwọnsi ṣugbọn ko pe fun awọn ohun elo giga{1}}.

Itutu jaketi omi yika ile motor pẹlu awọn ikanni itutu. Ooru n ṣe nipasẹ fireemu motor si itutu, mimu awọn iwọn otutu ailewu laisi olubasọrọ taara laarin omi ati awọn paati itanna. Ọna yii n ṣiṣẹ daradara ṣugbọn o ṣẹda gradient igbona lati awọn iyipo si ita.

Itutu agbaiye epo taara n kaakiri epo dielectric nipasẹ mọto, olubasọrọ taara windings, stator, ati rotor. Ooru gbigbe daradara siwaju sii, muu awọn ti o ga lemọlemọfún agbara ati ki o dara si ṣiṣe nipasẹ kekere ọna awọn iwọn otutu. Ọna naa nilo awọn apẹrẹ motor ti a fidi ati awọn eto iṣakoso epo, fifi idiju ati idiyele kun.

Itutu agbaiye epo fojusi awọn aaye gbigbona kan pato lakoko ti o dinku iwọn epo. Ilana nozzles taara epo itutu ni ipari yiyi{1}} ati awọn agbegbe otutu giga{2}. Ni idapọ pẹlu awọn imọ-ẹrọ lilẹ ti ilọsiwaju, itutu agba epo ti di adaṣe fun awọn ohun elo adaṣe nibiti iwọn iwapọ ati iwuwo agbara giga ṣe idalare idiju afikun.

Awọn mọto ṣiṣe ṣiṣe Ere jẹ idiyele 15-40% diẹ sii ju awọn deede deede ṣugbọn fi agbara pamọ jakejado igbesi aye iṣẹ wọn. Iye owo rira duro ni aijọju 2% ti iye owo igbesi aye lapapọ, pẹlu 98% to ku ti o wa lati agbara ina.

Ọkọ ayọkẹlẹ 10 - ẹlẹṣin ti n ṣiṣẹ nigbagbogbo ni $0.10 fun wakati kilowatt kan n na gbogbo idiyele rira rẹ lori ina ni bii oṣu kan. Lori igbesi aye ọdun 15 aṣoju, awọn idiyele agbara arara idoko-owo akọkọ. Paapaa awọn ilọsiwaju imudara iwọntunwọnsi n ṣe awọn ifowopamọ idaran.

Ṣiṣiro isanpada nilo iṣiro awọn wakati iṣẹ lododun, ipin fifuye apapọ, ati awọn oṣuwọn ina agbegbe. Ohun elo ti n ṣiṣẹ awọn mọto 4,000 wakati lododun ni Amẹrika (wakati 8 lojoojumọ, awọn ọjọ 5 ni ọsẹ kan) ni igbagbogbo rii awọn akoko isanpada ti ọdun 2-4 nigbati igbegasoke lati IE2 si ṣiṣe IE3. Lilo ti o ga julọ dinku akoko isanpada ni ibamu.

Agbara - ọja mọto daradara de $59.1 bilionu ni ọdun 2024 ati awọn iṣẹ akanṣe si $151 bilionu nipasẹ 2034, ti n dagba ni 9.8% lododun. Idagba yii ṣe afihan awọn aṣẹ ilana, awọn idiyele agbara ti nyara, ati jijẹ imọ-ayika. Awọn ile-iṣẹ dojukọ titẹ lati dinku awọn ifẹsẹtẹ erogba lakoko ti o n ṣakoso awọn inawo iṣẹ, ṣiṣe ṣiṣe ṣiṣe mọto jẹ ọrọ-aje meji ati pataki ayika.

Wiwọn ṣiṣe deede nilo ibojuwo nigbakanna ti titẹ sii itanna ati iṣelọpọ ẹrọ. Iṣiro agbara eletiriki npọ foliteji, lọwọlọwọ, ati ifosiwewe agbara fun awọn mọto ipele mẹta{{1}. Agbara ẹrọ wa lati iyipo ati awọn wiwọn iyara iyipo.

Awọn sensọ iyipo iyipo pẹlu awọn koodu ifibọpọ jẹ ki wiwọn iṣelọpọ agbara kongẹ. Awọn sensosi wọnyi gbe laarin mọto ati fifuye, wiwọn iyipo ọpa lakoko ti n ṣakiyesi iyara. Awọn ọna ṣiṣe gbigba data ode oni gba awọn wiwọn mejeeji ni iṣọkan, ṣiṣe iṣiro gidi{2}} ṣiṣe akoko.

Awọn iṣedede idanwo bii IEEE 112 ati IEC 60034-2-1 ṣalaye awọn ilana kan pato ti o ni idaniloju atunwi, awọn abajade afiwera. Awọn iṣedede wọnyi ṣe akọọlẹ fun awọn ipa iwọn otutu, pato awọn ibeere deede ohun elo, ati awọn ọna iṣiro alaye fun awọn paati ipadanu oriṣiriṣi. Awọn aṣelọpọ jẹri ṣiṣe mọto nipa lilo awọn idanwo idiwọn wọnyi.

Idanwo aaye ṣafihan awọn italaya. Awọn mọto ti n ṣiṣẹ ni awọn agbegbe iṣelọpọ ni iriri awọn ẹru oriṣiriṣi, awọn iyipada foliteji ipese, ati awọn ipo ayika ti o yatọ si awọn idanwo yàrá. Awọn olutupalẹ agbara gbigbe ati dimole- lori awọn sensọ iyipo jẹ ki awọn wiwọn aaye ṣiṣẹ, botilẹjẹpe pẹlu idinku deede ni akawe si awọn ohun elo yàrá.

Ọpọlọpọ awọn ọran iṣiṣẹ dinku ṣiṣe ju awọn idiwọn apẹrẹ lọ.

Iwon mọto ti ko tọ

Awọn mọto ti o tobi ju ṣiṣẹ ni awọn ẹru ina nibiti iṣẹ ṣiṣe n jiya. Iwa ti o wọpọ ti fifi awọn ala ailewu ni gbogbo ipele apẹrẹ ṣe idapọ iṣoro naa. Ilana ti o nilo agbara ẹṣin 7 le lo mọto 10HP kan pẹlu ifosiwewe iṣẹ 1.15, ni otitọ pese agbara 11.5HP. Ṣiṣẹ ni 60% ti fifuye ti o ni iwọn agbara egbin.

Awọn awakọ igbohunsafẹfẹ alayipada ṣe iyọkuro ọrọ yii ni apakan nipa ṣiṣatunṣe iyara lati baamu awọn ibeere fifuye. Awọn awakọ ode oni ṣetọju iṣẹ ṣiṣe ti oye kọja awọn sakani iṣẹ jakejado, botilẹjẹpe wọn ṣafihan awọn adanu tiwọn. Ọtun - titobi lakoko sipesifikesonu akọkọ jẹri imunadoko diẹ sii ju igbiyanju lati sanpada ni iṣẹ ṣiṣe.

Didara Agbara Ko dara

Aiṣedeede foliteji, ipalọlọ ibaramu, ati awọn idilọwọ ipese gbogbo iṣẹ ṣiṣe ti bajẹ. Paapaa aiṣedeede foliteji 2-3% le dinku ṣiṣe nipasẹ awọn aaye ogorun 1-2 lakoko ti o pọ si iwọn otutu. Didara agbara sọrọ ni ipele ile-iṣẹ ni anfani gbogbo ohun elo ti a ti sopọ.

Awọn asẹ ti irẹpọ, awọn oluyipada ipinya, ati ohun elo atunṣe ifosiwewe agbara mu didara ipese pọ si. Awọn awakọ igbohunsafẹfẹ alayipada le ṣe agbekalẹ awọn irẹpọ ti o kan awọn ohun elo miiran, ṣiṣe wiwakọ{1}} sisẹ pataki ni awọn ohun elo pẹlu ọpọlọpọ awọn VFD.

Itọju aipe

Gbigbe lubrication, mimọ yikaka, ati titete ẹrọ gbogbo ni ipa lori ṣiṣe. Lubrication gbigbe ti ko tọ mu ki awọn adanu edekoyede pọ si lakoko mimu iyara pọ si. Mejeeji ju - lubrication ati labẹ - lubrication n fa awọn iṣoro, ṣiṣe awọn iṣeto itọju to dara pataki.

Yipada mọto, nigba ti a ba ṣe ni aṣiṣe, degrades ṣiṣe nipasẹ awọn aaye 1-5 ogorun. Yiyọ awọn windings atijọ le ba awọn laminations mojuto jẹ, jijẹ awọn adanu mojuto. Suboptimal waya afisona tabi inadequaction compaction mu Ejò adanu. Awọn ile itaja titunṣe mọto didara tẹle awọn iṣe ti o dara julọ mimu ṣiṣe ṣiṣe sunmọ awọn pato atilẹba.

Motor Efficiency

Iwadi tẹsiwaju titari awọn aala ṣiṣe lakoko ti o n sọrọ idiyele ati awọn ifiyesi iduroṣinṣin.

Awọn Ohun elo Yiyan

Idinku tabi imukuro toje - awọn oofa ilẹ-aye koju awọn ifiyesi ayika ati pq ipese. Awọn oofa Ferrite nfunni ni awọn omiiran ti o din owo pẹlu agbara oofa kekere, to nilo iṣapeye apẹrẹ onilàkaye lati ba iṣẹ ṣiṣe motor oofa yẹ. Awọn mọto aifẹ amuṣiṣẹpọ yọkuro awọn oofa patapata, ni lilo aifẹ oofa fun iṣiṣẹ.

Aluminiomu windings pada si ero bi Ejò iye owo fluctuate. Awọn aṣa ode oni ṣe isanpada fun resistance aluminiomu ti o ga julọ nipasẹ iwọn didun adaorin ti o pọ si ati geometry iṣapeye. Idinku iye owo 70% ni akawe si bàbà jẹ ki aluminiomu wuni pelu awọn iṣowo ṣiṣe.

Awọn iyara Iṣiṣẹ ti o ga julọ

Npo RPM mọto lati iwọn 10,000-18,000 aṣoju si 20,000-40,000 jẹ ki iwuwo agbara nla pẹlu ohun elo ti o dinku. Sibẹsibẹ, awọn adanu afẹfẹ pọ si ni iwọn pẹlu iyara, ṣiṣẹda aja ti o wulo. Awọn aṣa aerodynamic ti ilọsiwaju, awọn bearings ti o ni ilọsiwaju, ati awọn ohun elo nla le Titari ala yii ga julọ.

Awọn mọto ti o ga- nilo iṣakoso itanna ti o baamu iyara ọpa, ti n beere fun ẹrọ itanna yiyi yiyara. Awọn semikondokito ohun alumọni carbide jẹ ki iṣẹ igbohunsafẹfẹ giga ju awọn IGBT ohun alumọni lọ, ṣe atilẹyin aṣa si awọn iyara mọto ti o ga julọ.

Ese Drivetrain Design

Ṣiṣapeye eto wiwakọ awakọ pipe nigbagbogbo fun awọn abajade to dara julọ ju jijẹ awọn paati kọọkan lọ. Ninu awọn ọkọ ina mọnamọna, iṣakojọpọ awọn algoridimu oludari mọto pẹlu iṣakoso batiri ọkọ ayọkẹlẹ litiumu ati iṣakoso awọn agbara agbara ọkọ mu iwọn ṣiṣe pọ si. Awọn imọ-ẹrọ iṣatunṣe iyipo yiyi laarin odo ati awọn iye iyipo to dara julọ, awọn ẹkun apa ti iṣẹ ṣiṣe ti ko dara ni awọn ẹru ina.

Awọn atunto mọto meji- ni gbogbo-kẹkẹ{2}} awọn ọkọ ayọkẹlẹ n gba agbara pipin laaye, nṣiṣẹ mọto kọọkan ni iwọn to munadoko lakoko ti o n ṣetọju iṣelọpọ agbara lapapọ. Awọn ẹkọ-ẹkọ ṣe afihan awọn anfani isọdọtun iyipo jẹri pe o ni itara diẹ sii ni awọn ọna ẹrọ ẹlẹsẹ meji- ti a fiwera si awọn ọna ayaworan mọto kanṣoṣo-.

Awọn ọkọ ayọkẹlẹ ile-iṣẹ ti o pade awọn iṣedede IE3 ni igbagbogbo ṣaṣeyọri 85-96% ṣiṣe ni fifuye ti o ni iwọn, pẹlu awọn mọto nla ti o de awọn iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ. Awọn ọkọ ayọkẹlẹ kekere labẹ 1 horsepower le ṣiṣẹ ni 70-85%, lakoko ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ ile-iṣẹ nla ti o ju 100 horsepower le kọja 96%. Awọn mọto ọkọ ina mọnamọna iṣapeye fun awọn ohun elo adaṣe nigbagbogbo ṣaṣeyọri 90-95% ṣiṣe kọja iwọn iṣẹ wọn.

Igbegasoke lati iṣẹ ṣiṣe boṣewa si awọn mọto iṣẹ ṣiṣe Ere dinku awọn adanu nipasẹ 20-30%. Moto agbara 50-horsepower nṣiṣẹ awọn wakati 4,000 lododun le ṣafipamọ awọn wakati kilowatt 3,000-5,000 ni ọdọọdun, ti o tọ $300-500 ni awọn oṣuwọn ina mọnamọna ile-iṣẹ aṣoju. Kọja awọn ohun elo nla pẹlu awọn ọgọọgọrun ti awọn mọto, awọn ifowopamọ apapọ de awọn mewa tabi awọn ọgọọgọrun awọn dọla dọla lododun.

Kemistri batiri ni ipa lori iṣẹ ṣiṣe ọkọ gbogbogbo ṣugbọn kii ṣe ṣiṣe mọto taara. Sibẹsibẹ, awọn batiri lithium{1} Mọto gbọdọ baramu iṣẹ batiri lati yago fun di igo. Ni afikun, foliteji batiri ati awọn abuda itusilẹ ni ipa lori iṣẹ oluṣakoso mọto, ni aiṣe-taara ni ipa ṣiṣe ṣiṣe mọto nipasẹ didara agbara ipese.

Awọn ilọsiwaju lopin ṣee ṣe laisi rirọpo motor. Aridaju lubrication to dara, mimu titete, ati imudara iranlọwọ didara agbara ṣugbọn ni igbagbogbo mu awọn anfani ṣiṣe ṣiṣe nikan ni 1-3%. Fun awọn ilọsiwaju idaran, rirọpo pẹlu awọn mọto ṣiṣe ṣiṣe Ere pese ọna ti o gbẹkẹle julọ. Awọn awakọ igbohunsafẹfẹ alayipada lori awọn mọto pẹlu awọn ẹru oriṣiriṣi le mu ilọsiwaju eto ṣiṣẹ paapaa ti ṣiṣe mọto ba wa ko yipada.

Yiyan mọto ti o tọ jẹ iwọntunwọnsi ṣiṣe, idiyele, awọn ibeere ohun elo, ati awọn ifosiwewe iṣiṣẹ. Loye profaili fifuye kan pato, iṣẹ-ṣiṣe iṣẹ, ati agbegbe iṣẹ n fun awọn ipinnu alaye ṣiṣẹ.

Awọn mọto ṣiṣe ṣiṣe Ere ṣe idalare idiyele giga wọn ni awọn ohun elo ile-iṣẹ pupọ julọ pẹlu awọn oṣuwọn lilo oye. Awọn ohun elo ti n ṣiṣẹ mọto diẹ sii ju awọn wakati 2,000 lọdọọdun ni igbagbogbo wo isanpada laarin ọdun 3{5}}. Awọn ohun elo ti o ga julọ pẹlu awọn wakati iṣẹ to gun tabi awọn idiyele agbara ti o ga julọ ṣaṣeyọri paapaa awọn ipadabọ yiyara.

Fun awọn ohun elo ọkọ ayọkẹlẹ ina, ṣiṣe mọto ni itumọ taara si ibiti awakọ. Gbogbo aaye ogorun ti ilọsiwaju ṣiṣe n ṣafikun awọn maili ti sakani lati agbara batiri ọkọ ayọkẹlẹ litiumu kanna. Eyi jẹ ki awọn apẹrẹ Ere pẹlu itutu agbaiye to ti ni ilọsiwaju, awọn ohun elo iṣapeye, ati awọn eto iṣakoso fafa ti ọrọ-aje lare laibikita awọn idiyele ti o ga pupọ.

Ibamu ilana n pọ si ni aṣẹ awọn ipele ṣiṣe to kere julọ. Loye lọwọlọwọ ati awọn iṣedede ti n bọ ṣe iranlọwọ yago fun rira awọn mọto ti o di ti atijo ṣaaju ki igbesi aye aye wọn to pari. Aṣa si IE4 ati IE5 awọn ajohunše tẹsiwaju, pẹlu IE6-ipele Motors tẹlẹ ti nwọ gbóògì lati asiwaju awọn olupese.

Iṣiṣẹ mọto ṣe aṣoju ikorita to ṣe pataki ti ojuṣe ayika ati iṣapeye eto-ọrọ aje. Bi awọn idiyele ina mọnamọna ṣe dide ati awọn ilana ayika ti n di lile, ọran iṣowo fun awọn mọto ti o munadoko lokun siwaju. Imọ-ẹrọ naa tẹsiwaju ni ilọsiwaju, pẹlu imọ-jinlẹ ohun elo, iṣedede iṣelọpọ, ati awọn algoridimu iṣakoso gbogbo idasi si titari awọn aala ṣiṣe ti o ga julọ lakoko ti o n ṣalaye awọn ifiyesi iduroṣinṣin jakejado pq ipese.