An elektromotoris een apparaat dat elektrische energie omzet in mechanische energie. Sinds Faraday de eerste elektromotor uitvond, kunnen we zonder dit apparaat door het leven.
Tegenwoordig veranderen auto's snel van overwegend mechanische naar elektrisch aangedreven apparaten, en het gebruik van motoren in auto's wordt steeds wijdverbreider. Veel mensen kunnen misschien niet raden hoeveel motoren er in hun auto zitten. De volgende inleiding helpt u de motoren in uw auto te ontdekken.
Toepassingen van motoren in auto's
Om te weten waar de motor zich in uw auto bevindt, is de elektrische stoel de ideale plek om hem te vinden. In zuinige auto's zorgen de motoren doorgaans voor voor- en achterwaartse verstelling en een kantelbare rugleuning. In premium auto's,elektromotorenKan de hoogteverstelling regelen, bijvoorbeeld de rugleuning van de zitting, lendensteun, hoofdsteunverstelling en de stevigheid van de zitting, naast andere functies die zonder elektromotoren kunnen worden gebruikt. Andere stoelfuncties die gebruikmaken van elektromotoren zijn onder andere het elektrisch neerklappen van de zitting en het elektrisch belasten van de achterbank.
Ruitenwissers zijn het meest voorkomende voorbeeld vanelektromotorToepassingen in moderne auto's. Doorgaans heeft elke auto minstens één ruitenwissermotor voor de voorruit. Achterruitenwissers worden steeds populairder bij SUV's en auto's met een barndoor-achterkant, wat betekent dat de meeste auto's ook achterruitenwissers en bijbehorende motoren hebben. Een andere motor pompt ruitenwisservloeistof naar de voorruit en in sommige auto's naar de koplampen, die mogelijk een eigen kleine ruitenwisser hebben.
Bijna elke auto heeft een ventilator die lucht door het verwarmings- en koelsysteem circuleert; veel voertuigen hebben twee of meer ventilatoren in de cabine. Duurdere auto's hebben ook ventilatoren in de stoelen voor ventilatie en warmteverdeling.
Vroeger werden ramen vaak handmatig geopend en gesloten, maar tegenwoordig zijn elektrische ramen gangbaar. Verborgen motoren zijn in elk raam verwerkt, inclusief schuifdaken en achterruiten. De actuatoren die voor deze ramen worden gebruikt, kunnen zo eenvoudig zijn als relais, maar veiligheidseisen (zoals het detecteren van obstakels of klemming) leiden tot het gebruik van slimmere actuatoren met bewegingsbewaking en aandrijfkrachtbegrenzing.
Door de overstap van handmatige naar elektrische autosloten worden autosloten steeds gebruiksvriendelijker. De voordelen van gemotoriseerde bediening zijn onder andere handige functies zoals bediening op afstand en verbeterde veiligheid en intelligentie, zoals automatisch ontgrendelen na een aanrijding. In tegenstelling tot elektrische ramen moeten elektrische portiersloten de mogelijkheid tot handmatige bediening behouden, wat gevolgen heeft voor het ontwerp van de motor en de structuur van het elektrische portierslot.
Indicatoren op dashboards of instrumentenpanelen zijn misschien geëvolueerd tot lichtgevende diodes (leds) of andere soorten displays, maar nu maakt elke wijzerplaat en meter gebruik van kleine elektromotoren. Andere motoren in de categorie 'comfort' omvatten gangbare functies zoals het inklappen en verstellen van de zijspiegels, maar ook meer sfeervolle toepassingen zoals cabriokappen, inklapbare pedalen en glazen scheidingswanden tussen bestuurder en passagier.
Onder de motorkap worden elektromotoren steeds gebruikelijker op een aantal andere plaatsen. In veel gevallen vervangen elektromotoren riemaangedreven mechanische componenten. Voorbeelden hiervan zijn radiatorventilatoren, brandstofpompen, waterpompen en compressoren. Het overschakelen van riemaandrijving naar elektrische aandrijving biedt verschillende voordelen. Een daarvan is dat het gebruik van aandrijfmotoren in moderne elektronische apparatuur energiezuiniger is dan het gebruik van riemen en poelies, wat resulteert in voordelen zoals een lager brandstofverbruik, een lager gewicht en lagere emissies. Een ander voordeel is dat het gebruik van elektromotoren in plaats van riemen meer vrijheid biedt in het mechanische ontwerp, omdat de montagelocaties van pompen en ventilatoren niet beperkt hoeven te worden door de serpentine-riem die aan elke poelie moet worden bevestigd.
Trends in de technologie van in-voertuigmotoren
Op de in het bovenstaande diagram aangegeven plekken zijn elektromotoren onmisbaar. Naarmate auto's elektronischer worden en er vooruitgang wordt geboekt op het gebied van autonoom rijden en intelligentie, worden elektromotoren steeds vaker in auto's gebruikt. Ook het type motor voor de aandrijving verandert.
Waar voorheen de meeste automotoren gebruik maakten van standaard 12V-systemen, worden dual voltage 12V- en 48V-systemen nu steeds gangbaarder. Met dit systeem kan een deel van de hogere stroombelastingen van de 12V-accu worden weggelaten. Het voordeel van een 48V-voeding is een viervoudige verlaging van de stroomsterkte voor hetzelfde vermogen, en de bijbehorende gewichtsbesparing van kabels en motorwikkelingen. Toepassingen met hoge stroombelastingen die kunnen worden geüpgraded naar 48V-voeding zijn onder andere startmotoren, turboladers, brandstofpompen, waterpompen en koelventilatoren. Het plaatsen van een 48V-systeem voor deze componenten kan ongeveer 10 procent brandstof besparen.
Motortypen begrijpen
Verschillende toepassingen vereisen verschillende motoren, en motoren kunnen op verschillende manieren worden gecategoriseerd.
1. Classificatie op basis van de bedrijfsstroombron - Afhankelijk van de bedrijfsstroombron van de motor, kan deze worden ingedeeld in gelijkstroommotoren en wisselstroommotoren. Wisselstroommotoren worden ook onderverdeeld in eenfasemotoren en driefasemotoren.
2. Volgens het werkingsprincipe - op basis van de verschillende structuur en het werkingsprincipe kan de motor worden onderverdeeld in gelijkstroommotoren, asynchrone motoren en synchrone motoren. Synchrone motoren kunnen ook worden onderverdeeld in permanente-magneet-synchrone motoren, reluctantie-synchrone motoren en hysteresemotoren. Asynchrone motoren kunnen worden onderverdeeld in inductiemotoren en wisselstroomcommutatormotoren.
3. Classificatie volgens de start- en bedrijfsmodus - De motor kan op basis van de start- en bedrijfsmodus worden onderverdeeld in een condensatorgestarte eenfase-asynchrone motor, een condensatorgestarte eenfase-asynchrone motor, een condensatorgestarte eenfase-asynchrone motor en een split-fase eenfase-asynchrone motor.
4. Classificatie volgens gebruik - Elektromotoren kunnen worden onderverdeeld in aandrijfmotoren en regelmotoren, afhankelijk van het gebruik. Aandrijfmotoren worden onderverdeeld in elektrisch gereedschap (waaronder boren, polijsten, slijpen, frezen, snijden, ruimen en andere gereedschappen) met elektromotoren, huishoudelijke apparaten (waaronder wasmachines, ventilatoren, koelkasten, airconditioners, bandrecorders, videorecorders, videorecorders, dvd-spelers, stofzuigers, camera's, haardrogers, elektrische scheerapparaten, enz.) met elektromotoren en andere algemene kleine machines en apparatuur (waaronder diverse kleine gereedschapswerktuigen, kleine machines, medische apparatuur, elektronische instrumenten, enz.). Regelmotoren worden onderverdeeld in stappenmotoren en servomotoren.
5. Classificatie volgens de structuur van de rotor - De motor kan op basis van de structuur van de rotor worden onderverdeeld in kooirotor-inductiemotoren (de oude standaard is de zogenaamde kooirotor-asynchrone motoren) en draadgewonden rotor-inductiemotoren (de oude standaard is de zogenaamde draadgewonden asynchrone motoren).
6. Classificatie volgens de bedrijfssnelheid - motoren kunnen op basis van de bedrijfssnelheid worden onderverdeeld in hogesnelheidsmotoren, lagesnelheidsmotoren, constantesnelheidsmotoren en snelheidsmotoren.
Momenteel gebruiken de meeste motoren in carrosserietoepassingen borstelloze DC-motoren, een traditionele oplossing. Deze motoren zijn eenvoudig aan te sturen en relatief goedkoop dankzij de commutatiefunctie van de borstels. In sommige toepassingen bieden borstelloze DC-motoren (BLDC) aanzienlijke voordelen op het gebied van vermogensdichtheid, wat resulteert in een lager gewicht en een lager brandstofverbruik en lagere emissies. Fabrikanten kiezen er dan ook voor om BLDC-motoren te gebruiken in ruitenwissers, cabineverwarming, ventilatie en airconditioning (HVAC) en pompen. In deze toepassingen draaien de motoren meestal langere tijd in plaats van in kortstondige omstandigheden zoals bij elektrische ramen of stoelen, waar de eenvoud en kosteneffectiviteit van borstelmotoren nog steeds een voordeel zijn.
Elektromotoren geschikt voor elektrische voertuigen
De overgang van brandstofefficiënte voertuigen naar puur elektrische voertuigen zal leiden tot een verschuiving naar door motoren aangedreven motoren in het hart van de auto.
Het motoraandrijfsysteem vormt het hart van een elektrisch voertuig en bestaat uit een motor, een vermogensomvormer, diverse detectiesensoren en een voeding. Geschikte motoren voor elektrische voertuigen zijn onder andere: gelijkstroommotoren, borstelloze gelijkstroommotoren, asynchrone motoren, synchrone motoren met permanente magneten en geschakelde reluctantiemotoren.
Een gelijkstroommotor is een motor die gelijkstroom omzet in mechanische energie en wordt veel gebruikt in elektrische aandrijvingen vanwege de goede snelheidsregeling. Hij heeft ook de kenmerken van een hoog startkoppel en een relatief eenvoudige bediening. Daarom is elke machine die onder zware belasting start of een gelijkmatige snelheidsregeling vereist, zoals grote omkeerbare walsen, lieren, elektrische locomotieven, trams, enzovoort, geschikt voor het gebruik van gelijkstroommotoren.
Een borstelloze gelijkstroommotor is zeer geschikt voor de belastingskarakteristieken van elektrische voertuigen. Met een hoog koppel bij lage snelheden kan hij een hoog startkoppel leveren om te voldoen aan de acceleratie-eisen van elektrische voertuigen. Tegelijkertijd kan hij draaien in een breed laag, gemiddeld en hoog snelheidsbereik. Hij heeft ook een hoog rendement en is zeer efficiënt onder lichte belasting. Het nadeel is dat de motor zelf complexer is dan een wisselstroommotor en dat de regelaar complexer is dan die van een borstelloze gelijkstroommotor.
Een asynchrone motor, oftewel een inductiemotor, is een apparaat waarbij de rotor in een roterend magnetisch veld is geplaatst. Onder invloed van dit veld ontstaat een draaimoment, waardoor de rotor gaat roteren. De structuur van een asynchrone motor is eenvoudig, gemakkelijk te produceren en te onderhouden, heeft een belastingskarakteristiek die vrijwel constant is en voldoet aan de eisen van de meeste industriële en agrarische machines. De snelheid van de asynchrone motor en het roterende magnetische veld hebben echter een vaste rotatiesnelheid, waardoor de snelheidsregeling slecht is en niet zo zuinig als een gelijkstroommotor, maar wel flexibel. Bovendien zijn asynchrone motoren in toepassingen met een hoog vermogen en een laag toerental minder geschikt dan synchrone motoren.
Een synchrone motor met permanente magneet is een synchrone motor die een synchroon roterend magnetisch veld genereert door de excitatie van permanente magneten, die als een rotor fungeren om een roterend magnetisch veld te genereren. De driefasige statorwikkelingen reageren via het anker onder invloed van het roterende magnetische veld, waardoor driefasige symmetrische stromen worden geïnduceerd. De permanente magneetmotor is klein van formaat, licht in gewicht, met een lage rotatietraagheid en een hoge vermogensdichtheid, wat hem geschikt maakt voor elektrische voertuigen met beperkte ruimte. Bovendien heeft hij een grote koppel-traagheidsverhouding, een sterke overbelastbaarheid en een hoog uitgangskoppel, vooral bij lage toerentallen, wat hem geschikt maakt voor de acceleratie van het computergestuurde voertuig. Daarom zijn permanente magneetmotoren algemeen erkend door de binnenlandse en buitenlandse elektrische voertuigsector en worden ze in een aantal elektrische voertuigen gebruikt. Zo worden de meeste elektrische voertuigen in Japan aangedreven door permanente magneetmotoren, zoals die worden gebruikt in de hybride Toyota Prius.
Plaatsingstijd: 31-01-2024