EV için Motor Gücü ve Döner Nasıl Seçilir

Bir motorda kullanılacak motor gücünün ve torkunun belirlenmesiElektrikli araç(EV) bir EV'yi tasarlarken en önemli adımlardan biridir. Küçük bir motor düşük hızlanmaya, aşırı ısınmaya ve güvenilirliğin azalmasına neden olurken, büyük bir motor maliyetleri artıracak,Ağırlık, ve enerji tüketimi.

Bu makalenin amacı, mühendislere ve elektrikli araç üreticilerine, elektrikli araçları için kullanılacak uygun güç ve tork miktarını doğru bir şekilde belirlemelerine yardımcı olmaktır.Ayrıca bu miktarların belirlenmesinde yer alan çeşitli faktörleri de kapsıyor..

Güç ve tork arasındaki işlevsel farklılıkları anlamak

VÖnemli: Bir EV için bir motoru doğru bir şekilde seçebilmek için, motorlarla ilgili olarak POWER ve TORQUE arasındaki işlevsel farklılıkları anlamak önemlidir.

(1) TORKE, bir motor tarafından üretilebilen dönüş kuvveti miktarını ifade eder.

Hızlandırma (bir aracın maksimum hızına ulaşabileceği hız)

Tepeye tırmanma yeteneği veya "Gradeability"

Bir yük taşımak.

(2) Güç, bu torkun ne kadar hızlı (zaman içinde) üretilebileceğini gösterir.

Özellikle aşağıdakileri etkiler:

En yüksek hız

Sürüş performansını sürdürmek

Yüksek hızlı otoban sürüş koşullarında çalışabilme yeteneği.

EV'lerde tork ve güç için en yaygın uygulama, torkun öncelikle daha düşük araç hızlarında performansı etkilemesidir; iken, güç daha yüksek araç hızlarında performansı etkiler.

1. aşama: Aracın kullanımını ve görev döngüsünü belirlemek

Bir EV için bir motor seçerken, ilk adım, motoru kullanmayı planladığınız EV'nin amaçlanan kullanımını açıkça tanımlamaktır.

Bunu yapmak için birkaç temel soruya cevap vermelisiniz:

Bu elektrikli araç öncelikle şehir seyahatleri için mi yoksa uzun mesafe seyahatleri için mi kullanılacak?

EV ağır yük taşıyacak mı yoksa bu EV sadece boşaltıldığında mı çalışacak?

Bu EV çok sayıda başlangıç ve durma operasyonu yaşayacak mı?

EV sadece düz yüzeylerde mi çalışmalı yoksa dik yamaçlara mı tırmanmalı?

Tüm elektrikli araç türleri (yolcu otomobilleri, elektrikli forkliftler, golf arabaları, AGV'ler, araçlar vb.) benzer hızlarda çalışmasına rağmen farklı tork ve güç gereksinimlerine sahiptir.

2. aşama: Tekerlek tork gereksinimini hesapla

Motor tork, öncelikle aracın tekerleklerine hareket edecek direnç kuvvetleri tarafından belirlenir ve bunlara şunlar dahildir:

Devirme Direnci

Aerodinamik Direnme

Değerli Direniş (Yüksek)

Hızlandırma gücü

Düşük hızda çalıştırıldığında, tekerlek tork talebi en üst düzeydedir.Eğer geçerli ise) en kötü koşullar altında bu güçlerin üstesinden gelmek için.

Endüstride (üretim veya dağıtım uygulamaları gibi) çalışan çoğu EV'nin diğer EV'lere göre daha fazla başlangıç tork sağlaması gerekir.Örneğin golf arabaları ve AGV'ler (otomatik yönlendirilmiş araçlar).

Aşama 3: Hızlandırma ve tırmanma yeteneği için gerekli hedefleri hesaplayın

Hem hızlandırma performansı hem de tırmanma yeteneği, bir EV'deki tork performansı kapasitesini belirlemek için Dünya'dan yayılan tork kullanıldığında tork seçimine büyük bir etkiye sahiptir.

Hızlandırma ve tepeye tırmanma yeteneğini belirlerken, aşağıdaki kriterleri göz önünde bulundurmalısınız:

Maksimum hızlanmaya ulaşmak için istenen zaman (yani 0 ̊30 km/saat)

EV'nin tırmanması gereken en yüksek eğim

Tam yüklendiğinde aracın kütlesi.

Daha büyük bir tork büyüklüğü kullanıldığında aşağıdaki avantajları sağlar:

Daha Büyük Hızlandırma Cevabı

Ramplarda ve yamaçlarda istikrarlı bir operasyon

EV'nin tahrik sistemine (hız sistemi bileşenleri) verilen stresin azaltılması

Genel olarak, ticari ve endüstriyel EV'lerin tasarlanmasında, sürekli tork kapasitesi kısa süreli en yüksek tork kapasitesinden daha önemlidir.

SAracın hızına göre güç gereksinimleri artar çünkü:

• Aerodinamik direniş hızla arttırılır

• Aracın yol hızında sürekli yüklenmesi

En yüksek güç talebi yüksek hızlarla, en yüksek tork talebi ise düşük hızlarla denk gelir.

En Önemli Etkenleri Belirleyen Faktörler

Gerekli motor gücünü ve torkunu hesaplarken, aşağıdakiler de dahil olmak üzere dikkate alınması gereken birçok faktör vardır:

• Aracın maksimum hızı

• Maksimum hızda süren süre

• Motorun ısı sınırları

Motorun uygun boyutlu olduğu düşünülmek için, motor sadece en yüksek güçte değil, aracın en sık sürüş hızında da en verimli şekilde çalışmalıdır.

Düğüm oranı ve tahrik hattı düzenlemesi

Motorun gücü ve torkü, tüm tahrik hattı bileşenleri dikkate alınana kadar belirlenemez.

• Tek vitesli veya çok vitesli şanzıman kullanılıp kullanılmaması

• Doğrudan veya azaltıcı sürücü olması

• Diferansiyel ve aksın verimliliği

Değişim oranını hesaplarken, uygun boyutlu bir motor yeterli tekerlek tork sağlar ve her çalışma aralığında daha iyi kullanılabilir.EV tasarımları, motorun fiziksel boyutunu azaltırken performansını koruyabilir.

Devamlı karşı Peak Ratings

Çoğu EV motor tipi hem zirve (kısa süreli) hem de sürekli (silikal sınırlı) yönlerde iyi performans gösterebilir.Bir motorun normal çalışmada güvenilirliğini ve dayanıklılığını belirlemek için sürekli değerlerin analizi gereklidir.Sürekli güç ve tork değerlendirmesi uzun vadeli performans güvencesini sağlayacaktır;En yüksek güç ve tork değerleri genellikle sadece hızlanma olayları veya çalışmada hızlı değişiklikler sırasında geçerlidir..

Eğer bir elektrikli araç tasarımcısı seçim yaparken sadece motorun en yüksek değerini kullanırsa, tasarımcı sürekli değerleri yanlış hesaplayabilir.Bu, aşırı ısınmaya ve bazı durumlarda geniş çaplı hasara veya normalden daha kısa ömürlü olmaya neden olabilir..

Motor Özellikleri Kontrol Stratejisiyle Eşleşmiş

Motor kontrolörleri ve kontrol stratejisi, motordan kullanılabilir tork ve gücün nasıl elde edildiğini doğrudan etkileyecektir.

• Alan zayıflatma yeteneği

• Döngü kontrolünün hassasiyeti

• Regeneratif frenleme yeteneği

Elektrikli Araçlar (EV'ler) genellikle geniş hız aralığı motor tasarımlarını ve tork, güç, verimlilik ve termal performansı yönetmek için gelişmiş kontrol algoritmaları kullanır.

Genel Motor Seçim Hataları

Elektrikli motor seçerken EV tasarımcılarının yaptığı yaygın hatalar şunlardır:

• Motorun gücü için fazla büyüklükte veya ölçülmemiş; bu, çalışma döngülerinin hesaba katılmamasına neden olur.

• Sürekli tork gereksinimlerini görmezden gelmek.

• Tekerlekte kullanılabilir tork yerine en yüksek tork sayısını kullanmak.

• Motorun hangi tür tahrik hattına takıldığını doğru bir şekilde belirleyemediği.

Bu tür hatalardan kaçınarak, tasarımcılar elektrik sisteminin verimliliğini artırabilir ve bu da aracın toplam maliyetini azaltabilir.

Sonuçlar

Bir elektrik motorunun gücüne ve torkuna karar vermek, sistem düzeyinde bir mühendislik kararıdır ve tek bir parametrenin seçilmesinden daha fazlasını gerektirir.Doğru motor gücü ve tork seçimleri dikkate alınmalıdır:

• Aracın nasıl kullanılacağı ve çalışma ortamı

• Hem düşük hızda çalışmak hem de yük kapasitesi için ne kadar tork gerekecek

• Seyahat hızını korumak için ne kadar güç gerekecek?

• Tüm tahrik hattı bileşenleri, kontrol stratejisi ve termal sınırları içeren genel çalışma.

Bu faktörlerin dengesi sayesinde, elektrikli araç tasarımcısı bu değişkenleri en iyi şekilde kullanarak, daha yüksek verimliliğe sahip, en iyi performans gösteren bir elektrikli araç oluşturabilir.Güvenilirlik ve maliyet özellikleri.