Elektromotory jsou všude. Pravděpodobně by nebylo těžké říci, že moderní civilizace, jak ji známe, by nemusela vypadat stejně, kdyby nebylo vynálezu elektromotoru. Elektromotory jsou také všudypřítomné ve vašem každodenním životě, od elektrických vodních čerpadel až po elektromotory, které pohánějí chladicí ventilátory.
Ale v poslední době je největší humbuk kolem elektromotoru způsoben nesmírným rozšířením EV.
Pokud se ptáte sami sebe, jak funguje EV motor, jste na správném místě. Čtěte dále, kde najdete všechny podrobnosti o tom, jak fungují motory EV a jak se to srovnává se spalovacím motorem.
Co je indukční elektromotor?
Indukční motor je technický zázrak. Legrační je, že tento typ elektromotoru vynalezl Nikola Tesla a ten elektrický automobilka, která nese jeho jméno, také používá indukční motory pro některé ze svých slavných elektrických vozidel. Zejména Model S a jeho bratranec Model X používají indukční motory na střídavý proud (novější modely obsahují synchronní motor s permanentními magnety a indukční motor). Obecně řečeno, indukční motor je motor, který přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii pomocí indukovaného magnetického pole.
Pravděpodobně patří mezi tři nejlepší vynálezy všech dob, a to není přehnané. Indukční motor je poměrně jednoduchý, přičemž jedinou pohyblivou částí je jeho rotor, a proto by se měly pohonné jednotky elektromobilů s přibývajícími roky ukázat jako velmi spolehlivé. Shodou okolností je to jeden z klíčových výhody EV oproti autům na plyn z hlediska spolehlivosti. Indukční motor obsahuje stacionární část zvanou stator spolu s vnitřní částí, která se ve skutečnosti otáčí zvanou rotor.
Rotor má hřídel procházející skrz něj, který může být použit k pohybu věcí, když se rotor točí. Příkladem toho je rotující ventilátor připojený k hřídeli indukčního motoru nebo možná kola EV pohybující se v důsledku mechanického pohybu hřídele rotoru. AC indukční motor není přítomen pouze v EV; je základem ve všech aspektech každodenního života. Mnoho moderních továrních strojů používá indukční motory na střídavý proud, zvláště pokud jsou zásadní spolehlivost a nízké provozní náklady.
To je jeden z hlavních důvodů, proč některé výkonné elektromobily používají indukční motory. Jsou extrémně spolehlivé a také velmi účinné. Zatímco indukční motory produkují svůj spravedlivý podíl tepla (proto mají často ventilátory a žebra zabudované do konstrukce), jsou mimořádně účinné. Podle Ministerstvo energetiky USAEV mohou skutečně využít více než 77 % elektrické energie, kterou získávají z nabití přímo na kola vozidla. Podle stejného zdroje mohou auta s benzínovým pohonem shromáždit pouze 12 % až 30 % energie, kterou mají uloženou v benzínu, na použitelný výkon přímo na kolech vozu.
Konverze EV 77 % elektrické energie od sítě k výkonu na kolech. Konvenční benzinová vozidla přestavují pouze cca 12%–30% energie uložené v benzínu k pohonu kol.
To je velký problém a je to jeden z důvodů elektrická vozidla jsou lepší pro životní prostředí, zejména při připojení k čistému zdroji energie.
Jak funguje střídavý indukční motor?
Jednoduše řečeno, střídavý indukční motor funguje na principu elektrizování vodivých měděných cívek umístěných kolem statoru. Střídavý proud protékající měděnými cívkami indukuje rotující magnetické pole. Je zřejmé, že v EV je elektřina, která umožňuje tento krok, dodávána z baterie EV.
Baterie však produkují stejnosměrný proud, takže předtím, než může být elektřina z baterie přeměněna na mechanickou energii elektrickou motor, musí projít přechodným krokem přes invertor, který přemění stejnosměrný proud napájený z baterie na požadovaný střídavý proud Napájení. Otáčivé elektromagnetické pole vytvářené ve statoru má za následek indukování proudu v rotoru při jeho pohybu, který naopak indukuje elektromagnetické pole v rotoru. To je důvod, proč mají indukční motory název indukční, protože fungují na základě indukce magnetického pole.
Kouzlo se stane, když rotující EMF indukuje elektrický proud v rotoru, který zase vytváří své vlastní EMF, které nutí rotor se otáčet podél rotujícího magnetického pole stator. Rotor roztáčí hřídel, která je užitečnou součástí elektromotoru a umožňuje vytváření mechanické energie z elektrické energie. Pokud jde o elektromobily, způsob, jakým tyto elektromotory dodávají výkon, znamená, že točivý moment je k dispozici okamžitě, čemuž vozy ICE nemohou ani začít konkurovat.
Výhody, které mají elektromotory oproti spalovacím motorům
První zjevnou výhodou elektromotorů oproti spalovacím motorům je drastické snížení pohyblivých částí. Pokud se podíváte na jakoukoli základní animaci plynového motoru versus točícího se elektromotoru, okamžitě si všimnete, o kolik složitější proces je u plynového motoru. Snížení počtu pohyblivých částí přímo souvisí s údržbou těchto různých elektráren.
S elektromotorem se toho opravdu moc pokazit nedá, zejména kvůli opotřebení. Mezitím má spalovací motor tuny pohyblivých částí, které se mohou pokazit. To neznamená, že se elektromotor nemůže rozbít, ale pokud je bez mnoha částí, které se u plynem poháněného motoru pokazí, nebude potřeba je vyměňovat.
Jedním z hlavních vadných bodů normálních motorů je rozvodový řetěz (nebo řemen), který v elektromotoru ani neexistuje. Jak již bylo zmíněno, přenos točivého momentu je také velkým plusem pro elektromobily, protože dokážou dodat okamžitý točivý moment, což přispívá k dramatickému pocitu, který získáte při zrychlování elektromobilu.
Indukční motory jsou tu odjakživa, ale stále jsou revoluční
Legrační na indukčních motorech je to, že nejsou žádným novým vynálezem. Používají se také všude po celá léta, ale v poslední době se těmto motorům dostává uznání, které si vždy zasloužily díky vlně elektromobilů, které přebírají naše silnice. Indukční motor je po všech těch letech stále úžasným inženýrským zázrakem a nový výzkum a vývoj by měl pomoci, aby byl ještě působivější.
