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Know-How系列 | 電動汽車的電機是如何工作的?

國際金屬加工網(wǎng) 2024年12月05日

為了應(yīng)對“化石燃料不足”的未來時代福澡,電機正在作為新的動力系統(tǒng)碉钠,被廣泛應(yīng)用在從汽車到供暖的諸多行業(yè)中。傳統(tǒng)電機的基本原理很好理解痘拆,即磁場驅(qū)動軸仰禽,那么您知道它究竟是如何工作的嗎?

在本篇文章中纺蛆,埃馬克將通過 5 組問答為您進行詳細講解吐葵。

1. 電機的驅(qū)動力有什么特別?

其基本思想非常簡單桥氏,就是電磁學(xué)原理:當(dāng)電流流過導(dǎo)體時温峭,導(dǎo)體周圍會形成環(huán)形磁場。電動機的設(shè)計者正是利用了這一效應(yīng)蛆器。電機內(nèi)部有一個固定的部件(定子)芍惦,其內(nèi)又有一個移動的磁性部件(轉(zhuǎn)子)。電流流經(jīng)定子的各個部分歇刺,并產(chǎn)生所提到的磁場福晋,從而使(同樣具有磁性的)轉(zhuǎn)子保持連續(xù)運動。由于磁場的方向取決于電流的方向,因此磁場的極性可以快速反轉(zhuǎn)逼税。當(dāng)然堕武,在使用不同電流,如直流電惜选、交流電還是三相電流時夫泛,這種方法也有不同的版本。

2. 電機是由誰發(fā)明的且仔? 

要回答這個問題并不容易伸畅,因為如今功能齊全的電機是一連串創(chuàng)新的集合體。其中一個里程碑是邁克爾-法拉第于1821年發(fā)現(xiàn)的電磁旋轉(zhuǎn)凹蜂。在一次實驗中馍驯,他成功地使電流通過的導(dǎo)體在永磁體的影響下運動起來。隨后玛痊,多位科學(xué)家開發(fā)出了各種電機的前身汰瘫。第一個實用模型可以追溯到德裔俄羅斯物理學(xué)家莫里茨-赫爾曼-馮-雅各比。1838年9月13日擂煞,他的電機推動一艘電動船在圣彼得堡的涅瓦河上行駛混弥。起初,它僅以每小時2.5公里的速度行駛了7.5公里对省。后來蝗拿,這位物理學(xué)家將電動機的輸出功率提高到每小時4公里。

3. 電動汽車有什么特別之處嗎蒿涎?

首先要注意的是哀托,電動汽車主要采用交流電機,因為直流電機的效率較低同仆,功率密度也較低萤捆。在汽車中,也有異步電機和同步電機之分俗批。在前者中,通過感應(yīng)磁化的轉(zhuǎn)子位于定子的磁場中斩憾,轉(zhuǎn)子磁場落后于定子磁場式亥。因此,兩者并不同步淳习,這種電機變體就被稱為"異步電機"纸藕。它有兩大優(yōu)點,首先钮庆,它的設(shè)計相對簡單冗炊;其次,它可以簡單地斷電,然后無阻力地移動知援。

相反次瓣,在同步電機中,轉(zhuǎn)子和定子的磁場總是同步移動星自。電動汽車也采用了這種原理憾擒,盡管它比異步電機效率更高。有些制造商會在轉(zhuǎn)子中使用永久磁鐵塑崖,包括稀土七冲,這就增加了成本。不過规婆,也有不使用永久磁鐵的同步電機澜躺。

4. 電機的未來發(fā)展會怎樣?

顯而易見抒蚜,電動交通是許多不同領(lǐng)域的未來趨勢掘鄙,例如火車或輪船。未來能否用電力驅(qū)動飛機削锰,這個問題也尤為引人關(guān)注通铲,全球多所大學(xué)都正在對此進行深入探究。有一點是肯定的:飛機發(fā)動機只不過是速度極快器贩、功率極大的風(fēng)扇颅夺,完全可以實現(xiàn)電力驅(qū)動。然而蛹稍,目前所需的電機仍然非常大吧黄。因此,研究人員正在研究體積更小的新一代订薛,以更高效竖沦、可靠地加工這些部件。

開放式電機定子視圖

埃馬克通過 ELC 機床在市場上樹立了榜樣:在這臺機床中窑赂,緊湊地集成了轉(zhuǎn)子軸的壓裝舍屠、連接、清潔和焊接的多道工藝圃活,其轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)更確保了極佳的節(jié)拍時間胸牲。

轉(zhuǎn)子軸需要高精度的表面。因此归鲸,最后一步總是磨削工序

組裝好的轉(zhuǎn)子軸還需要經(jīng)過焊接工序蝉蛙,將兩半部件連接在一起

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(EMAG 埃馬克中國)

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