Kaip veikia elektriniai automobiliai? Elektromobilių variklių ir akumuliatorių paaiškinimai
Elektromobiliai veikia iš esmės kitaip nei tradiciniai automobiliai. Vidaus degimo varikliai turi daug judančių dalių, ir nors elektromobiliai turi savų sudėtingumų, jie yra daug labiau skaitmeniniai nei mechaniniai. Pažvelkime atidžiau, kaip tiksliai veikia elektromobiliai.
Praktiškai automobilių gamintojai naudoja skirtingas technologijas vidaus komponentams integruoti, tačiau "pagrindiniai komponentai" ir pagrindinė "architektūra" yra ta pati visuose pasaulio elektromobiliuose! Visi jie turi akumuliatorių elektrai kaupti, inverterį, kuris nuolatinės srovės akumuliatoriaus energiją konvertuoja į kintamosios srovės energiją, reikalingą "indukciniam varikliui", borto įkroviklį ir valdiklį, kuris valdo visus šiuos komponentus.
Kaip veikia elektromobilio akumuliatorių blokas?
Vietoj benzino elektra varomi elektromobiliai energiją gauna iš akumuliatorių bloko, kuris paprastai būna ištemptas išilgai automobilio apačios, kad būtų kuo mažesnis svoris. Jį sudaro keli moduliai, kurie savo ruožtu suskirstyti į atskirus akumuliatoriaus elementus, savo dydžiu panašius į AA tipo baterijas. Tarp elementų eina aušinimo skysčio sluoksnis, nes įkaitę akumuliatoriai sprogsta. Akumuliatoriaus valdymo sistema reguliuoja šį aušinimo skystį ir užtikrina, kad kiekvienas elementas išsikrautų vienodai greitai, todėl pailgėja pakuotės tarnavimo laikas.
Akumuliatoriaus schemoje pavaizduotas ličio atomų ir su jais susijusių elektronų judėjimas.
Apie tai, kaip veikia akumuliatoriai, parašytas visas straipsnis, tačiau trumpai galima pasakyti, kad elektronai traukiami per grandinę judant ličio atomams iš vienos akumuliatoriaus pusės į kitą. Elektronai nori sekti paskui tuos ličio jonus, tačiau baterijoje esanti skiriamoji membrana neleidžia jiems važiuoti kartu. Todėl jie turi bėgti per laidus, kuriais taip pat maitinami mūsų telefonai, planšetiniai kompiuteriai, lemputės, kompiuteriai ir automobiliai. Įkraunant akumuliatorių, ličio atomai pritraukiami atgal į pradinę akumuliatoriaus pusę, pakraunant ją elektronais.
Kaip veikia elektromobilių keitiklis (inverteris)?
Dauguma jūsų namų elektronikos prietaisų veikia kintamąja srove. Tai reiškia, kad elektronai nustatytais intervalais nuolat keliauja laidais pirmyn ir atgal. Tačiau akumuliatoriai veikia nuolatine srove, todėl elektronai tiesiog pastoviu srautu sklinda viena kryptimi. Elektromobilyje naudojamas inverteris, kuris pakeičia akumuliatoriaus srovę iš nuolatinės į kintamąją, kol ji pasiekia variklį. Tai svarbus žingsnis, nes keitiklio keičiamas kintamosios srovės dažnis tiesiogiai veikia elektromobilio greitį.
Kaip veikia elektromobilio variklis?
Elektros varikliai elektrą paverčia judesiu sukurdami besisukantį magnetinį lauką. Cilindre, vadinamame statoriumi, yra tvirtai suvynioti variniai laidai, kuriais teka kintamoji srovė iš keitiklio. Kadangi srovė yra kintama, šių magnetinių laukų šiaurinis ir pietinis poliai persijungia pirmyn ir atgal. Skirtingoms grandinėms veikiant šiek tiek skirtingais elektriniais dažniais, sukasi bendras magnetinis laukas.
Statoriaus viduje laisvai plaukiojantis rotorius jaučia visų šių besisukančių magnetinių laukų poveikį. Srovei tekant per statorių, dėl magnetinės traukos rotorius sukasi, kad ją pasivytų. Juk rotoriaus magnetiniai poliai, priešingi statoriaus magnetiniams poliams, bus traukiami, o panašūs poliai atstumiami. Kuo daugiau galios bus pumpuojama per statorių, tuo greičiau suksis magnetinis laukas. Rotorius judina ašį, kuri suka elektromobilio ratus. Kadangi elektromobilio variklio generuojama galia yra didelė, būtinas komponentas, vadinamas reduktoriumi, kuris sumažina jėgą iki norimo lygio, prieš perduodamas ją iš rotoriaus į ratus.
Elektromobilių varikliai nėra tik varikliai - jie taip pat gali veikti kaip generatoriai. Kai stabdote savo EV, lėtėjančios transporto priemonės mechaninė jėga suka rotorių, kuris gamina srovę, tekančią per statorių atgal į akumuliatorių.
Kadangi didžioji dalis jėgos, reikalingos transporto priemonei sulėtinti, nukreipiama į rekuperacinį stabdymą, elektromobilio stabdžių trinkelės dėvisi mažiau nei įprasto automobilio. Elektromobiliai patiria daug mažesnį mechaninį krūvį ne tik stabdant, bet ir apskritai. Elektromobilių varikliai nesusiduria su pasikartojančiomis sprogstamomis cheminėmis reakcijomis, kaip vidaus degimo varikliai, neperkelia stūmoklio linijinės jėgos į sukimosi jėgą (sukimo momentą) per alkūninį veleną ir nesiremia smagračiu, kad stabilizuotų kintančią įvestą jėgą. Apskritai, tai yra gera žinia, susijusi su elektromobilių remonto išlaidomis.
Kaip valdomas greitis? Variklio valdymo technika
Indukcinio variklio grožis tas, kad jo greitis priklauso nuo tiekiamos kintamosios srovės dažnio. Taigi, tiesiog keisdami maitinimo šaltinio dažnį, galėsime keisti varančiojo rato greitį. Dėl šio paprasto fakto elektromobilio greičio valdymas yra paprastas ir patikimas.
Esant dažnio diapazonui, elektromobilio variklio greitis gali kisti nuo 0 iki 18 000 apsisukimų per minutę (apsisukimų per minutę). Tai didelis elektromobilių pranašumas, palyginti su vidaus degimo automobiliais. Vidaus degimo varikliai turi riboto greičio variklį; be to, vidaus degimo variklis nesukuria tiesioginio sukamojo judesio; tiesinį stūmoklio judesį reikia paversti sukamuoju judesiu per daugybę priedų!
Kaip veikia atbulinės eigos pavara ir stabdžiai elektriniame automobilyje? Regeneracinis stabdymas
Elektromobilyje atbulinės eigos mechanizmą realizuoti gana paprasta. Tereikia pakeisti maitinimo fazės eiliškumą, pasikeis magnetinių polių poliariškumas ir galiausiai variklis pradės suktis iš laikrodžio rodyklės kryptimi į prieš laikrodžio rodyklę.
Ar žinojote? Elektromobilį galima efektyviai vairuoti tik vienu pedalu?
Elektromobilyje, vos tik atleidus akceleratoriaus pedalą, pradeda veikti regeneracinis stabdymas. Regeneracinio stabdymo metu tas pats pagrindinis indukcinis variklis tampa elektros generatoriumi Tai statoriaus ritėse pagamins elektros energiją, kurią po perskaičiavimo galima kaupti akumuliatoriuje.
Tikimės, kad tai padės suprasti, kaip veikia elektrinė transporto priemonė. Elektromobiliai užkariauja pasaulį, todėl tikriausiai pravartu kai ką žinoti apie jų veikimą.
Elektromobilių krovimo įranga elektroninėje parduotuvėje Extradigital.lt
