An elektrik motoruElektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir cihazdır ve Faraday'ın ilk elektrik motorunu icat etmesinden bu yana, her yerde bu cihaz olmadan yaşamımızı sürdürebiliyoruz.
Günümüzde otomobiller, ağırlıklı olarak mekanikten elektrikle çalışan cihazlara doğru hızla değişiyor ve otomobillerde motor kullanımı giderek yaygınlaşıyor. Birçok kişi, otomobillerinde kaç motor olduğunu tahmin edemeyebilir; aşağıdaki giriş, otomobilinizdeki motorları keşfetmenize yardımcı olacaktır.
Arabalarda motorların uygulamaları
Aracınızdaki motorun nerede olduğunu bulmak için elektrikli koltuk ideal bir yerdir. Ekonomik araçlarda, motorlar genellikle ileri geri ayarlama ve sırt dayanağı eğimi sağlar. Premium araçlarda ise,elektrik motorlarıKoltuk alt minderi yatırma, bel desteği, koltuk başlığı ayarı ve minder sertliği gibi yükseklik ayarlarının yanı sıra elektrik motoru olmadan kullanılabilen diğer özellikler de kontrol edilebilir. Elektrikli motor kullanan diğer koltuk özellikleri arasında elektrikli koltuk katlama ve arka koltukların elektrikli olarak yüklenmesi yer alır.
Ön cam silecekleri bunun en yaygın örneğidirelektrik motoruModern otomobillerde uygulamalar. Genellikle her otomobilin ön silecekler için en az bir silecek motoru bulunur. Arka cam silecekleri, SUV'lar ve sürgülü kapılı arka camlara sahip otomobillerde giderek daha popüler hale geliyor, bu da çoğu otomobilde arka silecekler ve ilgili motorların bulunduğu anlamına geliyor. Başka bir motor ise yıkama sıvısını ön cama ve bazı otomobillerde kendi küçük sileceği olabilen farlara pompalar.
Hemen hemen her araçta, ısıtma ve soğutma sisteminde havayı dolaştıran bir fan bulunur; birçok aracın kabininde iki veya daha fazla fan bulunur. Üst sınıf araçlarda ise, minder havalandırması ve ısı dağılımı için koltuklarda fanlar bulunur.
Geçmişte pencereler genellikle manuel olarak açılıp kapatılırdı, ancak artık elektrikli camlar yaygın. Tavan pencereleri ve arka camlar da dahil olmak üzere her pencerede gizli motorlar bulunur. Bu pencereler için kullanılan aktüatörler röleler kadar basit olabilir, ancak güvenlik gereksinimleri (engelleri algılama veya nesneleri sıkıştırma gibi) hareket izleme ve tahrik kuvveti sınırlama özelliklerine sahip daha akıllı aktüatörlerin kullanılmasını gerektirir.
Manuelden elektrikliye geçişle birlikte araç kilitleri daha kullanışlı hale geliyor. Motorlu kontrolün avantajları arasında uzaktan kumanda gibi kullanışlı özellikler ve çarpışma sonrası otomatik kilit açma gibi gelişmiş güvenlik ve zeka yer alıyor. Elektrikli camların aksine, elektrikli kapı kilitleri manuel çalıştırma seçeneğini de korumalıdır, bu da motor tasarımını ve elektrikli kapı kilidinin yapısını etkiler.
Gösterge panellerindeki veya gösterge panellerindeki göstergeler, ışık yayan diyotlara (LED'ler) veya diğer gösterge türlerine evrilmiş olabilir, ancak artık her kadran ve gösterge küçük elektrik motorları kullanıyor. Konfor sağlayan kategorideki diğer motorlar arasında, yan ayna katlama ve konum ayarlama gibi yaygın özelliklerin yanı sıra, açılır tavanlar, geri çekilebilir pedallar ve sürücü ile yolcu arasında cam bölmeler gibi daha ruh hali odaklı uygulamalar da yer alıyor.
Kaputun altında, elektrik motorları birçok alanda daha yaygın hale geliyor. Birçok durumda, elektrik motorları kayış tahrikli mekanik bileşenlerin yerini alıyor. Örnekler arasında radyatör fanları, yakıt pompaları, su pompaları ve kompresörler yer alıyor. Bu işlevleri kayış tahrikinden elektrik tahrikine geçirmenin birçok avantajı vardır. Bunlardan biri, modern elektronik ekipmanlarda tahrik motorlarının kullanımının kayış ve kasnak kullanmaktan daha enerji verimli olması ve bu sayede yakıt verimliliğinin artması, ağırlığın azalması ve emisyonların düşmesi gibi avantajlar sağlamasıdır. Bir diğer avantaj ise, kayışlar yerine elektrik motorlarının kullanılmasının mekanik tasarımda daha fazla özgürlük sağlamasıdır; çünkü pompa ve fanların montaj yerleri, her bir kasnağa bağlanması gereken serpantin kayışla kısıtlanmak zorunda değildir.
Araç içi motor teknolojisindeki trendler
Yukarıdaki şemada işaretli yerlerde elektrik motorları vazgeçilmezdir ve sonrasında otomobil daha elektronik hale geldikçe ve otonom sürüş ve zeka geliştikçe otomobilde elektrik motorları daha fazla kullanılacak ve sürüş için motor tipleri de değişecektir.
Daha önce otomobillerdeki motorların çoğu standart 12V otomotiv sistemleri kullanırken, artık çift voltajlı 12V ve 48V sistemler yaygınlaşıyor ve çift voltajlı sistem, yüksek akım yüklerinin bir kısmının 12V aküden kaldırılmasına olanak tanıyor. 48V besleme kullanmanın avantajı, aynı güç için akımda dört kat azalma ve buna bağlı olarak kablo ve motor sargılarında ağırlıkta azalmadır. 48V güce yükseltilebilecek yüksek akım yüklerine sahip uygulamalar arasında marş motorları, turboşarjlar, yakıt pompaları, su pompaları ve soğutma fanları bulunur. Bu bileşenler için 48V elektrik sistemi kurmak, yakıt tüketiminde yaklaşık %10 tasarruf sağlayabilir.
Motor Tiplerini Anlamak
Farklı uygulamalar farklı motorlar gerektirir ve motorlar çeşitli şekillerde kategorilere ayrılabilir.
1. Çalışma güç kaynağına göre sınıflandırma - Motorun çalışma güç kaynağına bağlı olarak DC motorlar ve AC motorlar olarak sınıflandırılabilir. Bunlar arasında AC motorlar da tek fazlı motorlar ve üç fazlı motorlar olarak ikiye ayrılır.
2. Çalışma prensibine göre - farklı yapı ve çalışma prensiplerine göre, motorlar DC motor, asenkron motor ve senkron motor olarak sınıflandırılabilir. Senkron motorlar ayrıca kalıcı mıknatıslı senkron motorlar, relüktans senkron motorlar ve histerezis motorlar olarak sınıflandırılabilir. Asenkron motorlar ise endüksiyon motoru ve AC komütatör motoru olarak sınıflandırılabilir.
3. Başlangıç ve çalışma moduna göre sınıflandırma - Başlangıç ve çalışma moduna göre motorlar, kondansatörle başlatılan tek fazlı asenkron motor, kondansatörle çalıştırılan tek fazlı asenkron motor, kondansatörle başlatılan tek fazlı asenkron motor ve ayrık fazlı tek fazlı asenkron motor olarak ayrılabilir.
4. Kullanıma göre sınıflandırma - Elektrik motorları, kullanım amaçlarına göre tahrik motorları ve kontrol motorları olarak ikiye ayrılır. Tahrik motorları, elektrik motorlu elektrikli el aletleri (delme, parlatma, taşlama, yiv açma, kesme, raybalama ve diğer aletler dahil), elektrik motorlu ev aletleri (çamaşır makineleri, elektrikli vantilatörler, buzdolapları, klimalar, teyp kayıt cihazları, video kayıt cihazları, DVD oynatıcılar, elektrik süpürgeleri, kameralar, saç kurutma makineleri, elektrikli tıraş makineleri vb. dahil) ve diğer genel amaçlı küçük makine ve ekipmanlar (çeşitli küçük takım tezgahları, küçük makineler, tıbbi cihazlar, elektronik aletler vb. dahil) olarak sınıflandırılır. Kontrol motorları ise adım motorları ve servo motorlar olarak ayrılır.
5. Rotor yapısına göre sınıflandırma - Rotor yapısına göre motorlar, kafesli asenkron motor (eski standartta sincap kafesli asenkron motor olarak adlandırılır) ve tel sargılı rotorlu asenkron motor (eski standartta tel sargılı asenkron motor olarak adlandırılır) olarak ikiye ayrılabilir.
6. Çalışma hızına göre sınıflandırma - Motorlar çalışma hızına göre yüksek hızlı motorlar, düşük hızlı motorlar, sabit hızlı motorlar, hızlı motorlar olarak ayrılabilir.
Günümüzde otomotiv gövde uygulamalarındaki çoğu motor, geleneksel bir çözüm olan fırçalı DC motorlar kullanmaktadır. Bu motorlar, fırçaların sağladığı komütasyon fonksiyonu sayesinde çalıştırılması kolay ve nispeten ucuzdur. Bazı uygulamalarda, fırçasız DC (BLDC) motorlar güç yoğunluğu açısından önemli avantajlar sunarak ağırlığı azaltır, daha iyi yakıt ekonomisi ve daha düşük emisyon sağlar ve üreticiler ön cam sileceklerinde, kabin ısıtmasında, havalandırma ve klima (HVAC) fanlarında ve pompalarında BLDC motorları kullanmayı tercih etmektedir. Bu uygulamalarda motorlar, elektrikli camlar veya elektrikli koltuklar gibi kısa süreli çalışmalardan ziyade uzun süreler boyunca çalışma eğilimindedir; bu uygulamalarda fırçalı motorların basitliği ve uygun maliyeti avantajlı olmaya devam etmektedir.
Elektrikli araçlara uygun elektrik motorları
Yakıt tasarruflu araçlardan tamamen elektrikli araçlara geçişle birlikte otomobilin kalbinde motorlu motorların yer alması bekleniyor.
Motor tahrik sistemi, bir motor, bir güç dönüştürücü, çeşitli algılama sensörleri ve bir güç kaynağından oluşan bir elektrikli aracın kalbidir. Elektrikli araçlar için uygun motorlar şunlardır: DC motorlar, fırçasız DC motorlar, asenkron motorlar, kalıcı mıknatıslı senkron motorlar ve anahtarlamalı relüktans motorları.
DC motor, DC elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir motordur ve iyi hız düzenleme performansı nedeniyle elektrik gücüyle çalışan araçlarda yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, yüksek başlangıç torku ve nispeten basit kontrol özelliklerine sahiptir, bu nedenle büyük tersinir haddehaneler, vinçler, elektrikli lokomotifler, tramvaylar vb. gibi ağır yük altında çalışan veya sabit hız düzenlemesi gerektiren tüm makineler DC motor kullanımına uygundur.
Fırçasız DC motor, düşük hızlarda yüksek tork özellikleriyle elektrikli araçların yük özelliklerine oldukça uygundur. Elektrikli araçların hızlanma gereksinimlerini karşılamak için yüksek bir başlangıç torku sağlayabilir. Aynı zamanda düşük, orta ve yüksek hızlarda geniş bir hız aralığında çalışabilir. Hafif yüklü koşullarda bile yüksek verimlilik sağlar. Dezavantajı, motorun kendisinin bir AC motordan ve kontrol ünitesinin de bir fırçalı DC motordan daha karmaşık olmasıdır.
Asenkron motor, yani endüksiyon motoru, rotoru dönen bir manyetik alan içine yerleştirilmiş ve dönen manyetik alanın etkisi altında bir dönme torku elde edilerek rotorun döndüğü bir cihazdır. Asenkron motor yapısı basit, üretimi ve bakımı kolaydır, sabit hıza yakın yük özelliklerine sahiptir ve çoğu endüstriyel ve tarımsal üretim makinesinin sürtünme gereksinimlerini karşılayabilir. Ancak, asenkron motorun hızı ve dönen manyetik alanı senkron hızı sabit bir dönüş hızına sahiptir ve bu nedenle hız regülasyonu zayıftır, DC motor kadar ekonomik değildir ve esnektir. Ayrıca, yüksek güçlü, düşük hızlı uygulamalarda asenkron motorlar, senkron motorlar kadar uygun değildir.
Kalıcı mıknatıslı senkron motor, rotor görevi gören kalıcı mıknatısların uyarılmasıyla senkron dönen bir manyetik alan üreten ve üç fazlı stator sargılarının dönen manyetik alanın etkisi altında armatür aracılığıyla reaksiyona girerek üç fazlı simetrik akımlar oluşturan senkron bir motordur. Kalıcı mıknatıslı motor, küçük boyutlu, hafif, düşük dönme ataletli ve yüksek güç yoğunlukludur ve sınırlı alana sahip elektrikli araçlar için uygundur. Ayrıca, büyük bir tork-atalet oranına, güçlü aşırı yük kapasitesine ve özellikle düşük dönüş hızlarında büyük bir çıkış torkuna sahiptir ve bu da bilgisayarlı aracın ilk kalkış ivmelenmesi için uygundur. Bu nedenle, kalıcı mıknatıslı motorlar genellikle yerli ve yabancı elektrikli araç oturumları tarafından tanınmış ve birçok elektrikli araçta kullanılmıştır. Örneğin, Japonya'daki çoğu elektrikli araç, Toyota Prius hibritinde kullanılan kalıcı mıknatıslı motorlarla çalıştırılmaktadır.
Gönderi zamanı: 31 Ocak 2024