2009 war das „erste Jahr der Elektrofahrzeuge“. Ein Verbrennungsmotor erhält mechanische Energie (Rotationskraft) durch eine chemische Reaktion namens Verbrennung, während ein Motor elektrische Energie direkt in mechanische Energie umwandelt. Bei einem EV-Motor (Elektrofahrzeug) fließt Elektrizität durch den am Gehäuse befestigten Stator, und der Rotor, ein rotierender Körper, empfängt die Elektrizität als Rotationsenergie.
Wenn Sie die Drehung eines Motors in sehr kurzen Zeiträumen betrachten, werden Sie feststellen, dass sich die Richtung der Magnetkraft auf der Statorseite, wo der Strom fließt, ständig ändert. Die Rotorseite wiederholt den Vorgang des „Ziehens“, dann „Trennens“ und dann erneut „Ziehens“. Dies liegt daran, dass diese Methode zur Erzielung einer Rotationsbewegung geeignet ist. Es muss nur eine Seite gedreht werden. Mit anderen Worten: Der Stator muss aus einem Material bestehen, dessen Magnetisierung sich umkehrt, wenn die Richtung des Stroms umgekehrt wird (ein weichmagnetisches Material), und der Rotor muss aus einem Material bestehen, dessen Magnetisierung auch bei Umkehr der Stromrichtung erhalten bleibt der Strom ändert sich (ein hartmagnetisches Material). Materialien) erforderlich sind. Aus diesem Grund verwenden Motoren elektromagnetische Stahlplatten für den Außenstator und Permanentmagnete für den rotierenden Rotor.
Plug-in-Stella-Motor von Fuji Heavy Industries. Er hat das gleiche Design wie der Mitsubishi i-MiEV, die detaillierten Spezifikationen unterscheiden sich jedoch. Das Ryobi-Aluminiumdruckgussgehäuse ist doppelschichtig und weist innen eingeformte Kühlwasserkanäle auf. Zum Know-how gehört auch das Einlegen des Kerns und das Gießen.
Motorteil des Nissan Leaf. Wie Sie an der Größe der Halterung mit seitlich ausgestreckten Armen erkennen können, ist der Motor, bei dem es sich um einen Metallblock handelt, schwerer als es scheint. Wie bei Verbrennungsmotoren besteht der Grund dafür, dass eine Effizienzsteigerung um 1 Prozent erforderlich ist, darin, dieses Gewicht so weit wie möglich zu reduzieren.
Motoren für Elektrofahrzeuge sind extrem leistungsstark und teuer. Darüber hinaus muss es leicht und hocheffizient sein. Nach Angaben der Automobilhersteller haben Elektroautos „wahnsinnige Leistungsanforderungen“.
Normalerweise werden Motoren häufig mit nahezu konstanter Drehzahl betrieben. Die Drehung des Motors eines Zuges ändert sich, wenn der Zug startet und stoppt, aber die Beschleunigung ist konstant und die Verzögerung ist ebenfalls konstant. Zwischen den Stationen werden Geschwindigkeiten angegeben, auch Steigungen sind bekannt. Daher können Sie darauf reagieren, indem Sie wie programmiert fahren. Für Elektrofahrzeuge, die auf öffentlichen Straßen fahren, gibt es jedoch keine festgelegte Anzahl von Umdrehungen nach der Anzahl der Sekunden nach dem Start. Selbst auf derselben Straße ändert sich die Arbeit des Motors je nach Verkehrssituation. Ein Motor, dessen Rotation sich ständig ändert, kann in normalen Anwendungen nicht verwendet werden. Deshalb ist es verrückt.
Der Stator wird durch das Stapeln vieler ultradünner elektromagnetischer Stahlplatten gebildet. Je dünner es ist, desto stärker kann der Wirbelstromverlust unterdrückt werden. Um die Formgenauigkeit aufrechtzuerhalten, ist jedoch eine gewisse Dicke erforderlich. Die Balance hängt vom Know-how jedes einzelnen Stahlherstellers ab. (ILLUST: Toshinao Kumagai)
Um diese Rotationsschwankung reibungslos bewältigen zu können, muss die Statorseite die Magnetisierung sofort umschalten, im nächsten Moment muss jedoch eine große Kraft auf die Rotorseite übertragen werden. Der Stator benötigt ein Material, das hocheffizient (verlustarm) ist und dessen Magnetisierung sich leicht umkehren lässt. Dabei handelt es sich um Elektroblech, welches ein weichmagnetisches Material ist. In Elektrofahrzeugen werden elektromagnetische Stahlbleche mit einer Dicke von {{0}},3 bis 0,5 mm zu einer dicken Platte gestapelt. Es geht darum, es zu unterdrücken. Die Oberflächen der ultradünnen Elektrobleche sind beschichtet und voneinander isoliert. Diese Struktur reduziert Wirbelstromverluste.
Andererseits werden Permanentmagnete auf der Rotorseite verwendet, die Strom empfängt und Rotationskraft erzeugt, allerdings für Elektrofahrzeuge, die große Rotationsschwankungen und strenge Anforderungen an „plötzliche Verzögerung“ und „plötzliche Beschleunigung“ sowie hohe Rotation aufweisen und großes Drehmoment. Was Motoren betrifft, sind erstens Magnet-Torque-Motoren mit um den Rotor herum angeordneten Magneten nicht geeignet. Für Hybridfahrzeuge gibt es einen magnetischen Drehmomenttyp, aber für reine Elektrofahrzeuge wird eine Kombination aus magnetischem Drehmoment und Reaktanzdrehmoment verwendet, wobei die Magnete so angeordnet sind, dass das Magnetfeld des Permanentmagneten in regelmäßigen Abständen um den Rotor gegenüber dem Stator stärker wird Oberfläche. Es handelt sich um einen Typmotor.
Im Rotor sind leistungsstarke Seltenerdmagnete eingebettet. Ihre Anordnung beeinflusst die Motorleistung. Die Platzierung eines Magneten in der Nähe des Außenumfangs erhöht das magnetische Drehmoment, aber das allein ist für Elektrofahrzeuge nicht geeignet. Die Magnete sind diagonal angeordnet, um das Reaktanzdrehmoment zu nutzen (das eine andere Phase als das Magnetdrehmoment hat).
Auf dem Foto oben sind grüne Permanentmagnete in den Rotor eingebettet, und die Platzierung dieser Magnete ist das Know-how. Darüber hinaus handelt es sich bei den verwendeten Magneten um Seltenerdmagnete, zu deren Bestandteilen Neodym, Eisen und Bor gehören, die zu den stärksten Permanentmagneten zählen. Dysprosium wird außerdem zugesetzt, um die thermische Entmagnetisierung zu unterdrücken, die die Magnetkraft aufgrund der Hitze hoher Rotation schwächt. Es wird gesagt, dass die Zugabe von 1 Prozent Dysprosium die thermische Entmagnetisierung um etwa 15 Grad verbessern kann, und solche Hochleistungsmagnete sind für EV-Motoren unerlässlich.
Bei Elektrofahrzeugen wird häufig die Motorleistung erhöht. Eine Möglichkeit, die Leistung bei gleichem Motor zu steigern, besteht jedoch darin, die Drehzahl zu erhöhen. Wenn jedoch die Rotation erhöht wird, ist es wahrscheinlich, dass eine thermische Entmagnetisierung auftritt. Je höher die Rotation, desto schwieriger wird es außerdem, den kleinen Spalt zwischen Rotor und Stator zu bewältigen. Bei elektromagnetischen Stahlblechen ist eine präzise Bearbeitung erforderlich.
Die Technologie zur Massenproduktion von Hochleistungsmotoren ist äußerst fortschrittlich. Es erfordert nicht nur Design-Know-how, sondern auch Hilfe bei Materialien. Auch beim Herstellungsprozess benötigen wir Hilfe. Aus diesem Grund bieten viele Stahlhersteller Elektrobleche inklusive Verarbeitungstechnik an. Auf diese Weise hat sich die Motorleistung dramatisch verbessert. Das Gehäuse des Motors besteht aus einer Aluminiumlegierung, einem nichtmagnetischen Material. Auch in dieser Formgebung und Verarbeitung steckt viel Know-how.
