An электр қозғалтқышыэлектр энергиясын механикалық энергияға айналдыратын құрылғы болып табылады, және Фарадей алғашқы электр қозғалтқышын ойлап тапқаннан бері біз өмірімізді бұл құрылғысыз барлық жерде өткізе алдық.
Қазіргі уақытта автомобильдер негізінен механикалық құрылғылардан электрлік құрылғыларға тез өзгеріп жатыр, ал автомобильдерде қозғалтқыштарды пайдалану кең таралуда. Көптеген адамдар өз көлігінде қанша қозғалтқыш орнатылғанын болжай алмауы мүмкін, ал келесі кіріспе сізге көлігіңіздегі қозғалтқыштарды табуға көмектеседі.
Автокөліктердегі қозғалтқыштардың қолданылуы
Көлігіңіздегі қозғалтқыштың қай жерде екенін білу үшін электрлік орындық оны табуға өте ыңғайлы орын болып табылады. Экономикалық көліктерде қозғалтқыштар әдетте алдыңғы және артқы жағын реттеуді және арқалықты еңкейтуді қамтамасыз етеді. Премиум көліктерде,электр қозғалтқыштарыбиіктікті реттеуді, мысалы, орындықтың төменгі жастығын еңкейтуді, белді тіреуішті, бас тіреуішті реттеуді және жастықтың қаттылығын, сондай-ақ электр қозғалтқыштарынсыз пайдалануға болатын басқа мүмкіндіктерді басқара алады. Электр қозғалтқыштарын пайдаланатын басқа орындық мүмкіндіктеріне орындықты электрмен бүктеу және артқы орындықтарды электрмен жүктеу кіреді.
Алдыңғы әйнекті сүрткіштер ең көп таралған мысал болып табыладыэлектр қозғалтқышыҚазіргі заманғы автомобильдердегі қолданылуы. Әдетте, әрбір автомобильде алдыңғы шыны тазалағыштарға арналған кем дегенде бір шыны тазалағыш қозғалтқыш болады. Артқы әйнек тазалағыштары жол талғамайтын көліктерде және қора есігі бар көліктерде барған сайын танымал бола бастады, бұл артқы шыны тазалағыштар мен сәйкес қозғалтқыштардың көптеген көліктерде бар екенін білдіреді. Басқа қозғалтқыш жуғыш сұйықтықты алдыңғы әйнектің алдына, ал кейбір көліктерде фаралардың өзіндік кішкентай шыны тазалағышы болуы мүмкін фараларға айдайды.
Әрбір көлікте дерлік жылыту және салқындату жүйесі арқылы ауа айналымын жүргізетін үрлегіш бар; көптеген көліктердің салонында екі немесе одан да көп желдеткіш бар. Қымбат көліктердің орындықтарында жастықшалы желдету және жылуды тарату үшін желдеткіштер де бар.
Бұрын терезелер көбінесе қолмен ашылып-жабылатын, бірақ қазір электр терезелері кең таралған. Әрбір терезеде жасырын қозғалтқыштар, соның ішінде люктар мен артқы терезелер орналасқан. Бұл терезелер үшін қолданылатын жетек механизмдері реле сияқты қарапайым болуы мүмкін, бірақ қауіпсіздік талаптары (кедергілерді анықтау немесе заттарды қысу сияқты) қозғалысты бақылау және жетек күшін шектеу мүмкіндігі бар ақылды жетек механизмдерін пайдалануға әкеледі.
Қолмен басқарудан электрлік басқаруға ауысу арқылы автомобиль құлыптары ыңғайлы бола бастады. Моторлы басқарудың артықшылықтарына қашықтан басқару сияқты ыңғайлы мүмкіндіктер, сондай-ақ соқтығысудан кейін автоматты түрде құлыпты ашу сияқты қауіпсіздік пен интеллекттің жақсаруы кіреді. Электрлік терезелерден айырмашылығы, электрлік есік құлыптары қолмен басқару мүмкіндігін сақтауы керек, сондықтан бұл қозғалтқыштың дизайнына және электрлік есік құлыпының құрылымына әсер етеді.
Басқару тақталарындағы немесе кластерлердегі индикаторлар жарық шығаратын диодтарға (ЖД) немесе басқа дисплей түрлеріне айналған болуы мүмкін, бірақ қазір әрбір циферблат пен манометр шағын электр қозғалтқыштарын пайдаланады. Ыңғайлылық санатындағы басқа қозғалтқыштарға бүйірлік айнаны бүктеу және позицияны реттеу сияқты кең таралған мүмкіндіктер, сондай-ақ кабриолет үстіңгі тақтайшалар, жиналатын педальдар және жүргізуші мен жолаушы арасындағы әйнек бөлгіштер сияқты көңілді қолданбалар кіреді.
Капоттың астында электр қозғалтқыштары басқа да бірқатар жерлерде кең таралуда. Көптеген жағдайларда электр қозғалтқыштары белдікпен басқарылатын механикалық компоненттерді алмастыруда. Мысал ретінде радиатор желдеткіштерін, отын сорғыларын, су сорғыларын және компрессорларды айтуға болады. Бұл функцияларды белдік жетегінен электр жетегіне ауыстырудың бірнеше артықшылығы бар. Біріншіден, қазіргі заманғы электронды жабдықта басқарылатын қозғалтқыштарды пайдалану белдіктер мен шкивтерді пайдалануға қарағанда энергияны тиімдірек пайдаланады, бұл отын тиімділігін арттыру, салмақты азайту және шығарындыларды азайту сияқты артықшылықтарға әкеледі. Тағы бір артықшылығы - белдіктердің орнына электр қозғалтқыштарын пайдалану механикалық жобалауда көбірек еркіндік береді, себебі сорғылар мен желдеткіштердің бекіту орындары әрбір шкивке бекітілуі керек серпентин белдігімен шектелмеуі керек.
Көлік ішіндегі қозғалтқыш технологиясындағы үрдістер
Жоғарыдағы диаграммада белгіленген жерлерде электр қозғалтқыштары өте қажет, және кейіннен көлік электронды бола бастаған сайын және автономды жүргізу мен интеллект дамыған сайын, көлікте электр қозғалтқыштары көбірек пайдаланыла бастайды, ал жетектің қозғалтқыштарының түрі де өзгеріп отырады.
Бұрын автомобильдердегі қозғалтқыштардың көпшілігі стандартты 12 В автомобиль жүйелерін пайдаланған болса, қазір қос кернеулі 12 В және 48 В жүйелері кең таралуда, қос кернеулі жүйе 12 В батареядан жоғары ток жүктемелерінің бір бөлігін алып тастауға мүмкіндік береді. 48 В көзді пайдаланудың артықшылығы - сол қуат үшін токтың төрт есе азаюы және кабельдер мен қозғалтқыш орамаларының салмағының төмендеуі. 48 В қуатқа жаңартылуы мүмкін жоғары ток жүктемелері бар қолданбаларға стартер қозғалтқыштары, турбокомпрессорлар, отын сорғылары, су сорғылары және салқындату желдеткіштері жатады. Бұл компоненттер үшін 48 В электр жүйесін орнату отын шығынын шамамен 10 пайызға үнемдеуі мүмкін.
Қозғалтқыш түрлерін түсіну
Әртүрлі қолданбалар әртүрлі қозғалтқыштарды қажет етеді, ал қозғалтқыштарды әртүрлі жолдармен жіктеуге болады.
1. Жұмыс қуат көзіне негізделген жіктеу - Қозғалтқыштың жұмыс қуат көзіне байланысты оны тұрақты ток қозғалтқыштары және айнымалы ток қозғалтқыштары деп жіктеуге болады. Олардың ішінде айнымалы ток қозғалтқыштары бір фазалы қозғалтқыштар және үш фазалы қозғалтқыштар болып та бөлінеді.
2. Жұмыс принципіне сәйкес - әртүрлі құрылымы мен жұмыс принципіне сәйкес қозғалтқышты тұрақты ток қозғалтқышы, асинхронды қозғалтқыш және синхронды қозғалтқыш деп бөлуге болады. Синхронды қозғалтқыштарды тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштар, реактивті синхронды қозғалтқыштар және гистерезис қозғалтқыштары деп те бөлуге болады. Асинхронды қозғалтқышты асинхронды қозғалтқыш және айнымалы ток коллекторлы қозғалтқыш деп бөлуге болады.
3. Іске қосу және жұмыс режиміне қарай жіктеу - қозғалтқышты іске қосу және жұмыс режиміне қарай конденсатормен іске қосылатын бір фазалы асинхронды қозғалтқыш, конденсатормен іске қосылатын бір фазалы асинхронды қозғалтқыш, конденсатормен іске қосылатын бір фазалы асинхронды қозғалтқыш және бөлінген фазалы бір фазалы асинхронды қозғалтқыш деп бөлуге болады.
4. Қолданылуына қарай жіктеу - электр қозғалтқыштарын қолданылуына қарай жетек қозғалтқыштары және басқару қозғалтқыштары деп бөлуге болады. Жетек қозғалтқышы электр қозғалтқыштары бар электр құралдарына (бұрғылау, жылтырату, тегістеу, тесік жасау, кесу, кесу және басқа да құралдарды қоса алғанда), тұрмыстық техникаға (кір жуғыш машиналарды, электр желдеткіштерін, тоңазытқыштарды, кондиционерлерді, магнитофондарды, бейнемагнитофондарды, DVD ойнатқыштарды, фурнитураларды, камераларды, шаш кептіргіштерді, электр қырыну машиналарын және т.б. қоса алғанда), электр қозғалтқыштары бар басқа да жалпы мақсаттағы шағын машиналар мен жабдықтарға (әртүрлі шағын машиналар, шағын машиналар, медициналық жабдықтар, электрондық аспаптар және т.б. қоса алғанда) бөлінеді. Басқару қозғалтқыштары қадамдық қозғалтқыштарға және серво қозғалтқыштарға бөлінеді.
5. Ротордың құрылымына сәйкес жіктеу - қозғалтқышты ротордың құрылымына сәйкес торлы асинхронды қозғалтқышқа (ескі стандарт тиін торлы асинхронды қозғалтқыш деп аталады) және сыммен оралған роторлы асинхронды қозғалтқышқа (ескі стандарт сыммен оралған асинхронды қозғалтқыш деп аталады) бөлуге болады.
6. Жұмыс жылдамдығына қарай жіктеу - қозғалтқышты жұмыс жылдамдығына қарай жоғары жылдамдықты қозғалтқыштарға, төмен жылдамдықты қозғалтқыштарға, тұрақты жылдамдықты қозғалтқыштарға, жылдамдықты қозғалтқыштарға бөлуге болады.
Қазіргі уақытта автомобиль кузовындағы қозғалтқыштардың көпшілігінде дәстүрлі шешім болып табылатын щеткалы тұрақты ток қозғалтқыштары қолданылады. Бұл қозғалтқыштарды басқару оңай және щеткалармен қамтамасыз етілетін коммутациялық функцияға байланысты салыстырмалы түрде арзан. Кейбір қолданбаларда щеткасыз тұрақты ток (BLDC) қозғалтқыштары қуат тығыздығы тұрғысынан айтарлықтай артықшылықтар береді, бұл салмақты азайтады және отын үнемдеуді жақсартады және шығарындыларды азайтады, ал өндірушілер BLDC қозғалтқыштарын алдыңғы әйнекті сүрткіштерде, салонды жылыту, желдету және ауа баптау (HVAC) үрлегіштерінде және сорғыларында пайдалануды таңдайды. Бұл қолданбаларда қозғалтқыштар электрлі терезелер немесе электрлі орындықтар сияқты уақытша жұмыс істеудің орнына ұзақ уақыт жұмыс істейді, мұнда щеткалы қозғалтқыштардың қарапайымдылығы мен үнемділігі әлі де тиімді.
Электр көліктеріне жарамды электр қозғалтқыштары
Отын үнемдейтін көліктерден таза электр көліктеріне ауысу автомобильдің негізгі бөлігінде моторлы қозғалтқыштарға ауысуға әкеледі.
Қозғалтқыш жетек жүйесі - электр көлігінің жүрегі, ол қозғалтқыштан, қуат түрлендіргішінен, әртүрлі анықтау сенсорларынан және қуат көзінен тұрады. Электр көліктеріне жарамды қозғалтқыштарға мыналар жатады: тұрақты ток қозғалтқыштары, щеткасыз тұрақты ток қозғалтқыштары, асинхронды қозғалтқыштар, тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштар және ауыстырып-қосқышсыз қозғалтқыштар.
Тұрақты ток қозғалтқышы - тұрақты токтың электр энергиясын механикалық энергияға айналдыратын қозғалтқыш және жылдамдықты реттеудің жақсы өнімділігіне байланысты электр қуатының кедергісінде кеңінен қолданылады. Сондай-ақ, ол үлкен іске қосу моменті мен салыстырмалы түрде қарапайым басқару сипаттамаларына ие, сондықтан ауыр жүктеме астында іске қосылатын немесе біркелкі жылдамдықты реттеуді қажет ететін кез келген техника, мысалы, үлкен қайтымды илемдеу станоктары, лебедкалар, электровоздар, трамвайлар және т.б. тұрақты ток қозғалтқыштарын пайдалануға жарамды.
Тұрақты токтың щеткасыз қозғалтқышы электр көліктерінің жүктеме сипаттамаларына өте сәйкес келеді, төмен жылдамдықты үлкен момент сипаттамалары бар, электр көліктерінің үдеу талаптарын қанағаттандыру үшін үлкен іске қосу моментін қамтамасыз ете алады, сонымен бірге төмен, орташа және жоғары кең жылдамдық диапазонында жұмыс істей алады, сонымен қатар жоғары тиімділік сипаттамаларына ие, жеңіл жүктеме жағдайында жоғары тиімділікке ие. Кемшілігі - қозғалтқыштың өзі айнымалы ток қозғалтқышына қарағанда күрделірек, ал контроллер щеткалы тұрақты ток қозғалтқышына қарағанда күрделірек.
Асинхронды қозғалтқыш, яғни асинхронды қозғалтқыш, ротор айналмалы магнит өрісіне орналастырылатын және айналмалы магнит өрісінің әсерінен айналмалы момент алынатын құрылғы, осылайша ротор айналады. Асинхронды қозғалтқыштың құрылымы қарапайым, өндіру және күтіп ұстау оңай, ол тұрақты жылдамдыққа жақын жүктеме сипаттамаларына ие, көптеген өнеркәсіптік және ауылшаруашылық өндіріс машиналарының кедергі талаптарын қанағаттандыра алады. Дегенмен, асинхронды қозғалтқыштың жылдамдығы және оның айналмалы магнит өрісінің синхронды жылдамдығы тұрақты айналу жылдамдығына ие, сондықтан жылдамдықты реттеу нашар, тұрақты ток қозғалтқышы сияқты үнемді емес, икемді. Сонымен қатар, жоғары қуатты, төмен жылдамдықты қолданбаларда асинхронды қозғалтқыштар синхронды қозғалтқыштар сияқты ақылға қонымды емес.
Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш - айналмалы магнит өрісін тудыру үшін ротор ретінде әрекет ететін тұрақты магниттерді қоздыру арқылы синхронды айналмалы магнит өрісін тудыратын синхронды қозғалтқыш, ал үш фазалы статор орамалары айналмалы магнит өрісінің әсерінен якорь арқылы әрекеттесіп, үш фазалы симметриялы токтарды тудырады. Тұрақты магнитті қозғалтқыштың өлшемі кіші, салмағы жеңіл, айналмалы инерциясы аз және қуат тығыздығы жоғары, бұл шектеулі кеңістіктегі электр көліктеріне жарамды. Сонымен қатар, оның үлкен айналу моменті-инерция қатынасы, күшті шамадан тыс жүктеме сыйымдылығы және әсіресе төмен айналу жылдамдықтарында үлкен шығыс моменті бар, бұл компьютерлендірілген көліктің іске қосылу үдеуіне қолайлы. Сондықтан тұрақты магнитті қозғалтқыштар отандық және шетелдік электр көліктері сессияларында жалпы танылды және бірқатар электр көліктерінде қолданылды. Мысалы, Жапониядағы электр көліктерінің көпшілігі Toyota Prius гибридінде қолданылатын тұрақты магнитті қозғалтқыштармен басқарылады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 31 қаңтар