2009 fue el "primer año de los vehículos eléctricos". Un motor de combustión interna obtiene energía mecánica (potencia de rotación) a través de una reacción química llamada combustión, pero un motor convierte la energía eléctrica directamente en energía mecánica. En el caso de un motor EV (vehículo eléctrico), la electricidad fluye a través del estator fijado a la carcasa y el rotor, que es un cuerpo giratorio, recibe la electricidad en forma de energía rotacional.
Si observas la rotación de un motor en periodos de tiempo muy cortos, verás que la dirección de la fuerza magnética en el lado del estator, por donde fluye la corriente, cambia constantemente. El lado del rotor repite la acción de ser "jalado", luego "separado" y luego "jalado" nuevamente. Esto se debe a que este método es adecuado para obtener movimiento de rotación. Sólo es necesario girar un lado. En otras palabras, el estator debe estar hecho de un material cuya magnetización se invierte cuando se invierte la dirección de la corriente (un material magnético blando), y el rotor debe estar hecho de un material cuya magnetización continúa manteniéndose incluso cuando la dirección de la corriente se invierte. la corriente cambia (un material magnético duro). materiales) son necesarios. Por esta razón, los motores utilizan placas de acero electromagnéticas para el estator exterior e imanes permanentes para el rotor giratorio.
Motor Stella enchufable de Fuji Heavy Industries. Comparte el mismo diseño que el Mitsubishi i-MiEV, pero las especificaciones detalladas son diferentes. La carcasa de aluminio fundido a presión de Ryobi tiene doble capa y conductos de agua de refrigeración moldeados en su interior. El conocimiento también incluye cómo insertar el núcleo y cómo colar.
Parte del motor del Nissan Leaf. Como puedes ver por el tamaño del soporte con los brazos extendidos de lado a lado, el motor, que es un bloque de metal, es más pesado de lo que parece. Al igual que con los motores de combustión interna, la razón por la que se requiere una mejora de eficiencia del 1 por ciento es para reducir este peso tanto como sea posible.
Los motores para vehículos eléctricos son extremadamente costosos y de alto rendimiento. Además, se requiere que sea liviano y altamente eficiente. Según los fabricantes de motores, los motores de vehículos eléctricos tienen "requisitos de rendimiento increíbles".
Normalmente, los motores se utilizan a menudo a una velocidad de rotación casi constante. La rotación del motor de un tren cambia cuando el tren arranca y se detiene, pero la aceleración es constante y la desaceleración también es constante. Las velocidades se especifican entre estaciones y también se conocen las pendientes. Por lo tanto, puede responder conduciendo según lo programado. Sin embargo, para los vehículos eléctricos que circulan por carreteras generales, no hay un número establecido de revoluciones después del número de segundos después del arranque. Incluso en la misma carretera, el trabajo del motor cambia según la situación del tráfico. Un motor cuya rotación cambia constantemente no se puede utilizar en aplicaciones normales. Por eso es una locura.
El estator se forma apilando muchas placas de acero electromagnéticas ultrafinas. Cuanto más delgado es, más pérdidas por corrientes parásitas se pueden suprimir, pero se requiere un cierto grado de espesor para mantener la precisión de la forma. El equilibrio depende del know-how de cada fabricante de acero. (Ilustración: Toshinao Kumagai)
Para manejar esta fluctuación rotacional suavemente, el lado del estator debe cambiar instantáneamente la magnetización, pero al instante siguiente se debe transferir una gran fuerza al lado del rotor. El estator requiere un material que sea altamente eficiente (bajas pérdidas) y cuya magnetización pueda revertirse fácilmente. Se trata de una lámina de acero eléctrico, que es un material magnético blando. En los vehículos eléctricos, se apilan láminas de acero electromagnéticas con un espesor de {{0}}.3 a 0,5 mm para formar una placa gruesa. Es para reprimirlo. Las superficies de las placas de acero eléctricas ultrafinas están revestidas y aisladas entre sí. Esta estructura reduce la pérdida por corrientes parásitas.
Por otro lado, los imanes permanentes se utilizan en el lado del rotor, que recibe corriente y genera fuerza de rotación, pero para los vehículos eléctricos, que tienen grandes fluctuaciones de rotación y requisitos estrictos de "desaceleración repentina" y "aceleración repentina", así como una alta rotación. y gran par. En cuanto a los motores, en primer lugar, los motores del tipo de par magnético con imanes dispuestos alrededor del rotor no son adecuados. Para los vehículos híbridos, existe un tipo de par magnético, pero para los vehículos eléctricos puros, se utiliza una combinación de par magnético y par de reactancia, con imanes dispuestos de manera que el campo magnético del imán permanente se vuelve más fuerte a intervalos regulares alrededor del rotor frente al estator. superficie. Es un tipo motor.
Potentes imanes de tierras raras integrados en el rotor. La forma en que están dispuestos afecta el rendimiento motor. Colocar un imán cerca de la periferia exterior aumentará el par magnético, pero eso por sí solo no es adecuado para los vehículos eléctricos. Los imanes están dispuestos en diagonal para utilizar el par de reactancia (que tiene una fase diferente al par del imán).
En la foto de arriba, los imanes permanentes verdes están incrustados en el rotor, y la ubicación de estos imanes es el conocimiento. Además, los imanes utilizados son imanes de tierras raras cuyos componentes incluyen neodimio, hierro y boro, que son los más fuertes entre los imanes permanentes. También se agrega disprosio para suprimir la desmagnetización térmica, que debilita la fuerza magnética debido al calor de la alta rotación. Se dice que agregar un 1 por ciento de disprosio puede mejorar la desmagnetización térmica en aproximadamente 15 grados, y estos imanes de alto rendimiento son esenciales para los motores de vehículos eléctricos.
A menudo se aumenta la potencia del motor en los vehículos eléctricos, pero una forma de aumentar la potencia con el mismo motor es aumentar la velocidad de rotación. Sin embargo, si se aumenta la rotación, es probable que se produzca una desmagnetización térmica. Además, cuanto mayor es la rotación, más difícil resulta gestionar el pequeño espacio entre el rotor y el estator. Se requiere precisión de mecanizado para las láminas de acero electromagnéticas.
La tecnología para producir motores de alto rendimiento en masa es extremadamente avanzada. No sólo requiere conocimientos de diseño sino también ayuda con los materiales. También necesitamos ayuda con el proceso de fabricación. Por este motivo, muchos fabricantes de acero ofrecen chapas de acero eléctrico con tecnología de procesamiento incluida. De esta forma, el rendimiento del motor ha mejorado espectacularmente. La carcasa del motor está hecha de aleación de aluminio, que es un material no magnético. Este diseño y procesamiento de formas también es una gran cantidad de conocimientos técnicos.
