Einführung in neue Antriebsmotoren für Energiefahrzeuge
Je nach Arbeitsstromversorgung des Motors kann der Motor in Gleichstrommotor und Wechselstrommotor unterteilt werden.
Wechselstrommotoren können entsprechend der Drehzahlkonsistenz von Stator und Rotor in Synchronmotoren und Asynchronmotoren unterteilt werden.
Gleichstrommotoren können in Bürstenmotoren und bürstenlose Motoren unterteilt werden, je nachdem, ob sie Bürsten haben oder nicht.
Permanentmagnet-Synchronmotor
Mit der Verbesserung der Leistung von Permanentmagnetmaterialien und der Kostensenkung werden Permanentmagnet-Synchronmotoren aufgrund ihrer Vorteile wie hohem Wirkungsgrad, hohem Leistungsfaktor und hoher Leistungsdichte nach und nach zu einem der Hauptmotoren in Antriebssystemen für Elektrofahrzeuge.
Das Permanentmagnet-Synchronmotorsystem (PMSM) zeichnet sich durch hohe Regelgenauigkeit, hohe Drehmomentdichte, gute Drehmomentglätte und geringe Geräuschentwicklung aus.
Durch eine rationelle Gestaltung der Permanentmagnet-Magnetkreisstruktur kann eine höhere Feldschwächungsleistung erzielt und der Drehzahlregelungsbereich des Motors verbessert werden. Daher hat es einen hohen Anwendungswert beim Fahren von Elektrofahrzeugen.
Induktions-Asynchronmotor
Induktions-Asynchronmotoren sind eine übliche Art von Wechselstrommotoren, die durch eine Reihe von Kupferstäben auf dem Rotor gekennzeichnet sind, die einem Käfigläufer ähneln, daher der Name Käfigläufer-Asynchronmotor.
Diese Art von Motor besteht normalerweise aus zwei Teilen: einem Stator und einem Rotor. Die Spulen am Stator erzeugen ein rotierendes Magnetfeld, und die Kupferstäbe im Rotor induzieren Strom in diesem Magnetfeld und erzeugen dadurch ein Drehmoment. Die Vorteile sind einfache Struktur, hohe Zuverlässigkeit und niedrige Wartungskosten, sodass es in verschiedenen industriellen Produktionsszenarien weit verbreitet ist.
Asynchronmotoren mit Käfigläufer verfügen über einen breiten Leistungsbereich, der von mehreren zehn Watt bis zu mehreren Megawatt reicht, und können an die Bedürfnisse verschiedener Anlässe angepasst werden.
Allerdings haben Induktions-Asynchronmotoren große Anlaufströme, einen relativ geringen Wirkungsgrad und sind bei niedrigen Drehzahlen anfällig für Lärm und Vibrationen.
Nabenmotor
Der Radnabenmotor integriert die Kraft-, Übertragungs- und Bremseinrichtungen in die Radnabe. Einerseits ist die Fahrgestellstruktur einfach und einheitlich, was viel Platz im Auto spart, die Übertragungseffizienz effektiv verbessert und erheblich Energie spart.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Fahrzeughersteller durch den Einsatz von Radnabenmotoren die Anzahl der Teile reduzieren und den Entwicklungszyklus neuer Modelle verkürzen können.
Insgesamt bieten Radnabenmotoren herausragende Vorteile beim Energiemanagement und der Leistungsentfaltung und ihr Management ist intelligenter. Die Radnabenantriebstechnologie ist noch nicht ausgereift, bietet aber gewisse Vorteile und könnte eine wichtige Entwicklungsrichtung für die zukünftige Revolution des neuen Energieversorgungssystems für Fahrzeuge sein.
Bürstenloser Gleichstrommotor
Diese Art von Motor überträgt die Permanentmagnete auf den Rotor, platziert die Elektromagnete dann auf dem Stator (Gehäuse) und schaltet mithilfe einer externen Motorsteuerung die verschiedenen Erregerwicklungen abwechselnd von positiven Wicklungen auf negative Wicklungen um, sodass keine Bürsten usw. erforderlich sind seine Aufrechterhaltung und erzeugt dadurch ein rotierendes Magnetfeld.
Seine Vorteile sind lange Lebensdauer, hohe Effizienz und niedrige Wartungskosten. Die Nachteile bestehen darin, dass die Anschaffungskosten höher sind und der Motordrehzahlregler komplexer ist.
Dieser Motortyp ist auf dem Markt für Kleinwagen wie E-Bikes und Motorroller sehr beliebt und wird in einigen unterstützenden Automobilanwendungen wie der elektrischen Servolenkung eingesetzt.
DC-Bürstenmotor
Ein Gleichstrommotor ermöglicht die Übertragung von Gleichstrom von der Autobatterie auf die Rotorwicklungen über federbelastete Kohlenstoff- oder Blei-„Bürsten“, die rotierende Kontakte antreiben, die mit den Drahtwicklungen verbunden sind.
Die Vorteile sind niedrige Anschaffungskosten, hohe Zuverlässigkeit und eine einfache Steuerung des Motors. Durch Ändern der Spannung kann die Drehzahl des Motors angepasst, der Strom geändert und dadurch sein Drehmoment gesteuert werden. Zu den Nachteilen gehören eine geringere Bürsten- und Kontaktlebensdauer sowie geringere Wartungskosten.
Daher wird dieser Motortyp, mit Ausnahme einiger Lokomotiven der Indian Railway, selten im Transportwesen eingesetzt. (Hinweis: Heutzutage wird es hauptsächlich in ferngesteuerten Automodellen verwendet.)
