Why is the speed of the motor getting higher and higher driven by cost?

Muqaddima

10 aprel kuni "2023 Dongfeng Motor Brand Spring Conference" da Mach E yangi energiya quvvati brendi chiqarildi.E elektr, yuqori samaradorlik, energiya tejash va atrof-muhitni muhofaza qilishni anglatadi.Mach E asosan uchta asosiy mahsulot platformasidan iborat: elektr haydovchi, batareya va energiya qo'shimchasi.

Ular orasida Mach elektr haydovchi qismi quyidagi xususiyatlarga ega:

Uglerod tolasi bilan qoplangan rotor texnologiyasiga ega vosita, tezligi 30 000 rpm ga yetishi mumkin;
yog 'sovutish;
1 uyasi va 8 simli tekis simli stator;
O'z-o'zidan ishlab chiqilgan SiC kontrolleri;
Tizimning maksimal samaradorligi 94,5% ga yetishi mumkin.

Boshqa texnologiyalar bilan solishtirganda,uglerod tolasi bilan qoplangan rotor va 30 000 rpm maksimal tezligi ushbu elektr haydovchining eng o'ziga xos xususiyatlariga aylandi.

Mach E 30000rpm elektr haydovchi

Yuqori RPM va arzon narxlardagi ichki bog'lanish

Yangi energiya dvigatelining maksimal tezligi dastlabki 10 000 rpm dan hozirda mashhur bo'lgan 15 000-18 000 rpm gacha ko'tarildi.Yaqinda kompaniyalar 20 000 rpm dan ortiq elektr haydovchi tizimlarini ishga tushirishdi, shuning uchun nima uchun yangi energiya motorlarining tezligi tobora ortib bormoqda?

Ha, xarajatlarga asoslangan natijalar!

Quyida nazariy va simulyatsiya darajasida vosita tezligi va dvigatelning narxi o'rtasidagi bog'liqlikning tahlili keltirilgan.

Yangi energiya sof elektr qo'zg'aysan tizimi odatda uch qismni o'z ichiga oladi, vosita, vosita boshqaruvchisi va vites qutisi.Dvigatel boshqaruvchisi elektr energiyasining kirish qismidir, vites qutisi mexanik energiyaning chiqish qismidir va vosita elektr energiyasi va mexanik energiyaning konversiya birligidir.Uning ishlash usuli shundan iboratki, boshqaruvchi dvigatelga elektr energiyasini (joriy * kuchlanish) kiritadi.Dvigatel ichidagi elektr energiyasi va magnit energiyaning o'zaro ta'siri orqali u mexanik energiyani (tezlik * moment) vites qutisiga chiqaradi.Vites qutisi vosita tomonidan tezlikni va momentni tishli kamaytirish nisbati orqali sozlash orqali transport vositasini boshqaradi.

Dvigatel momentining formulasini tahlil qilib, vosita chiqish momenti T2 vosita hajmi bilan ijobiy bog'liqligini ko'rish mumkin.

N - statorning burilish soni, I - statorning kirish oqimi, B - havo oqimining zichligi, R - rotor yadrosining radiusi va L - vosita yadrosining uzunligi.

Dvigatelning burilish sonini, boshqaruvchining kirish oqimini va vosita havo bo'shlig'ining oqim zichligini ta'minlashda, agar dvigatelning T2 chiqish momentiga talab kamaysa, dvigatelning uzunligi yoki diametri. temir yadrosi kamayishi mumkin.

Dvigatel yadrosi uzunligining o'zgarishi stator va rotorning shtamplash qolipini o'zgartirishni o'z ichiga olmaydi va o'zgarish nisbatan oddiy, shuning uchun odatiy operatsiya yadro diametrini aniqlash va yadro uzunligini kamaytirishdir. .

Temir yadro uzunligining qisqarishi bilan dvigatelning elektromagnit materiallari (temir yadro, magnit po'lat, vosita sargısı) miqdori kamayadi.Elektromagnit materiallar vosita narxining nisbatan katta qismini tashkil qiladi, taxminan 72% ni tashkil qiladi.Agar momentni kamaytirish mumkin bo'lsa, vosita narxi sezilarli darajada kamayadi.

Dvigatel narxining tarkibi

Yangi energiya vositalari g'ildirak uchi momentiga qat'iy talabga ega bo'lganligi sababli, dvigatelning chiqish momenti kamaytirilishi kerak bo'lsa, avtomobilning g'ildirak uchi momentini ta'minlash uchun vites qutisining tezlik nisbati oshirilishi kerak.

n1=n2/r

T1=T2×r

n1 - g'ildirak uchining tezligi, n2 - dvigatelning tezligi, T1 - g'ildirak uchining momenti, T2 - dvigatelning momenti va r - pasayish nisbati.

Va yangi energiya vositalari hali ham maksimal tezlik talabiga ega bo'lganligi sababli, vites qutisi tezligi nisbati oshirilgandan keyin avtomobilning maksimal tezligi ham pasayadi, bu qabul qilinishi mumkin emas, shuning uchun bu vosita tezligini oshirishni talab qiladi.

Yakunlab, yakunida; qo'shmoq,vosita momentni pasaytirgandan va tezlikni oshirgandan so'ng, o'rtacha tezlik nisbati bilan avtomobilning quvvat talabini ta'minlagan holda, vosita narxini kamaytirishi mumkin.

Detorsion tezlashuvining boshqa xossalarga ta'siri01Torkni kamaytirish va tezlikni oshirgandan so'ng, vosita yadrosining uzunligi kamayadi, bu quvvatga ta'sir qiladimi?Keling, quvvat formulasini ko'rib chiqaylik.

U - fazaviy kuchlanish, I - statorning kirish oqimi, cos∅ - quvvat omili va ē - samaradorlik.

Formuladan ko'rinib turibdiki, dvigatelning chiqish quvvati formulasida dvigatelning o'lchamiga bog'liq parametrlar mavjud emas, shuning uchun vosita yadrosi uzunligining o'zgarishi quvvatga juda oz ta'sir qiladi.

Quyida ma'lum bir dvigatelning tashqi xususiyatlarining simulyatsiya natijasi keltirilgan.Tashqi xarakterli egri chiziq bilan taqqoslaganda, temir yadro uzunligi kamayadi, dvigatelning chiqish momenti kichikroq bo'ladi, lekin maksimal chiqish quvvati juda ko'p o'zgarmaydi, bu ham yuqoridagi nazariy hosilani tasdiqlaydi.

Dvigatel quvvati va momentning tashqi xarakterli egri chiziqlarini turli temir yadro uzunliklari bilan taqqoslash

02Dvigatel tezligining oshishi rulmanlarni tanlash uchun yuqori talablarni qo'yadi va rulmanlarning ishlash muddatini ta'minlash uchun yuqori tezlikda rulmanlar talab qilinadi.

03Yuqori tezlikda ishlaydigan motorlar yog 'sovutish uchun ko'proq mos keladi, bu esa issiqlik tarqalishini ta'minlagan holda moy muhrini tanlash muammosini bartaraf etishi mumkin.

04Dvigatelning yuqori tezligi tufayli yuqori tezlikda o'rashning AC yo'qolishini kamaytirish uchun tekis simli vosita o'rniga yumaloq simli dvigateldan foydalanishni hisobga olish mumkin.

05Dvigatel qutblari soni aniqlanganda, tezlikning oshishi tufayli vosita ish chastotasi ortadi.Joriy harmonikani kamaytirish uchun quvvat modulining kommutatsiya chastotasini oshirish kerak.Shuning uchun, yuqori kommutatsiya chastotasi qarshiligiga ega bo'lgan SiC tekshirgichi yuqori tezlikda ishlaydigan motorlar uchun yaxshi sherikdir.

06Yuqori tezlikda temir yo'qotilishini kamaytirish uchun kam yo'qotish va yuqori quvvatli ferromagnit materiallarni tanlashni hisobga olish kerak.

07Maksimal tezlikdan 1,2 baravar yuqori tezlikda rotorning buzilmasligiga ishonch hosil qiling, masalan, magnit izolyatsiyalash ko'prigini optimallashtirish, uglerod tolasi qoplamasi va boshqalar.

Uglerod tolasi to'quv rasm

Xulosa qiling

Dvigatel tezligining oshishi vosita narxini tejashga yordam beradi, ammo boshqa komponentlarning narxini ham muvozanatda hisobga olish kerak.Yuqori tezlikda ishlaydigan motorlar elektr haydovchi tizimlarining rivojlanish yo'nalishi bo'ladi.Bu nafaqat xarajatlarni tejash usuli, balki korxonaning texnik darajasini ham aks ettiradi.Yuqori tezlikda ishlaydigan motorlarni ishlab chiqish va ishlab chiqarish hali ham juda qiyin.Yangi materiallar va yangi jarayonlarni qo'llashdan tashqari, u elektrotexnika muhandislarining mukammallik ruhini ham talab qiladi.

Xabar vaqti: 2023 yil 19 aprel

Nima uchun dvigatelning tezligi yuqori va yuqori narxga bog'liq?