Introducción a los motores de propulsión de vehículos de nueva energía
Según la fuente de alimentación de trabajo del motor, el motor se puede dividir en motor de CC y motor de CA.
Los motores de CA se pueden dividir en motores síncronos y motores asíncronos según la consistencia de la velocidad del estator y el rotor.
Los motores de corriente continua se pueden dividir en motores con escobillas y motores sin escobillas según tengan escobillas o no.
Motor síncrono de imanes permanentes
Con la mejora del rendimiento de los materiales de imanes permanentes y la reducción de costos, los motores síncronos de imanes permanentes se están convirtiendo gradualmente en uno de los motores principales en los sistemas de propulsión de vehículos eléctricos debido a sus ventajas como alta eficiencia, alto factor de potencia y alta densidad de potencia.
El sistema de motor síncrono de imán permanente (PMSM) tiene las características de alta precisión de control, alta densidad de par, buena suavidad del par y bajo nivel de ruido.
Al diseñar racionalmente la estructura del circuito magnético de imán permanente, se puede obtener un mayor rendimiento de debilitamiento del campo y se puede mejorar el rango de regulación de velocidad del motor. Por lo tanto, tiene un alto valor de aplicación en la conducción de vehículos eléctricos.
Motor asíncrono de inducción
Los motores asíncronos de inducción son un tipo común de motor de CA caracterizado por un conjunto de barras de cobre en el rotor que se asemejan a una jaula de ardilla, de ahí el nombre de motor asíncrono de jaula de ardilla.
Este tipo de motor suele constar de dos partes: un estator y un rotor. Las bobinas del estator generan un campo magnético giratorio y las barras de cobre del rotor inducen corriente en este campo magnético, generando así par. Las ventajas son una estructura simple, alta confiabilidad y bajo costo de mantenimiento, por lo que se usa ampliamente en diversos escenarios de producción industrial.
Los motores asíncronos de jaula de ardilla tienen un amplio rango de potencia, que va desde decenas de vatios hasta varios megavatios, y pueden adaptarse a las necesidades de diferentes ocasiones.
Sin embargo, los motores asíncronos de inducción tienen grandes corrientes de arranque, una eficiencia relativamente baja y son propensos a generar ruido y vibraciones a bajas velocidades.
motor de cubo
El motor del cubo de la rueda integra los dispositivos de potencia, transmisión y frenado en el cubo de la rueda. Por un lado, la estructura del chasis es simple y unificada, lo que ahorra mucho espacio en el automóvil, mejora efectivamente la eficiencia de la transmisión y ahorra energía de manera significativa.
Otra ventaja es que al utilizar motores en las ruedas, los fabricantes de vehículos pueden reducir el número de piezas y acortar el ciclo de desarrollo de nuevos modelos.
En conjunto, los motores en las ruedas tienen ventajas sobresalientes en la gestión y el despliegue de energía, y su gestión es más inteligente. La tecnología de transmisión por cubo de rueda aún no está madura, pero tiene ciertas ventajas y puede ser una dirección de desarrollo importante para la futura revolución del sistema de energía de vehículos de nueva energía.
Motor CC sin escobillas
Este tipo de motor transfiere los imanes permanentes al rotor, luego coloca los electroimanes en el estator (carcasa) y utiliza un controlador de motor externo para cambiar alternativamente los diversos devanados de excitación de positivos a negativos, eliminando así la necesidad de escobillas y su mantenimiento, generando así un campo magnético giratorio.
Sus ventajas son una larga vida útil, alta eficiencia y bajos costos de mantenimiento. Las desventajas son que el coste inicial es mayor y el controlador de velocidad del motor es más complejo.
Este tipo de motor es muy popular en el mercado de automóviles pequeños, como bicicletas eléctricas y scooters, y se utiliza en algunas aplicaciones automotrices de asistencia, como la dirección asistida eléctrica.
Motor con escobillas CC
Un motor de CC permite que la corriente CC de la batería del automóvil se transfiera a los devanados del rotor a través de "cepillos" de carbono o plomo accionados por resorte que alimentan los contactos giratorios conectados a los devanados de alambre.
Las ventajas son un bajo costo inicial, una alta confiabilidad y el motor es fácil de controlar. Cambiar el voltaje puede ajustar la velocidad del motor, cambiar la corriente y así controlar su par. Las desventajas incluyen una menor vida útil de los cepillos y contactos y costos de mantenimiento.
Por lo tanto, a excepción de algunas locomotoras de Indian Railway, este tipo de motor rara vez se utiliza en el transporte. (Nota: ahora se utiliza principalmente en modelos de automóviles con control remoto)
