ઇલેક્ટ્રિક વ્હીકલ મોટર્સ વિશે તમારે જે વસ્તુઓ જાણવી જોઈએ

કાર ઉત્સાહીઓ હંમેશા એન્જિન વિશે કટ્ટરપંથી રહ્યા છે, પરંતુ વિદ્યુતીકરણ અણનમ છે, અને કેટલાક લોકોના જ્ઞાન અનામતને અપડેટ કરવાની જરૂર પડી શકે છે.

આજે સૌથી વધુ પરિચિત ફોર-સ્ટ્રોક સાયકલ એન્જિન છે, જે મોટાભાગના ગેસોલિનથી ચાલતા વાહનો માટે પાવરનો સ્ત્રોત પણ છે.આંતરિક કમ્બશન એન્જિનના ફોર-સ્ટ્રોક, ટુ-સ્ટ્રોક અને વેન્કેલ રોટર એન્જિનની જેમ, ઈલેક્ટ્રિક વાહન મોટર્સને રોટર્સમાં તફાવત અનુસાર સિંક્રનસ મોટર્સ અને અસિંક્રોનસ મોટર્સમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.અસુમેળ મોટર્સને ઇન્ડક્શન મોટર્સ પણ કહેવામાં આવે છે, જ્યારે સિંક્રનસ મોટર્સમાં કાયમી ચુંબક હોય છે.અને મોટરને ઉત્તેજિત કરવા માટે વર્તમાન.

સ્ટેટર અને રોટર

તમામ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રિક વાહન મોટર્સમાં બે મુખ્ય ભાગો હોય છે: સ્ટેટર અને રોટર.

સ્ટેટર▼

સ્ટેટર એ મોટરનો તે ભાગ છે જે સ્થિર રહે છે અને તે મોટરનું નિશ્ચિત આવાસ છે, જે એન્જિન બ્લોકની જેમ ચેસીસ પર માઉન્ટ થયેલ છે.રોટર એ મોટરનો એકમાત્ર ફરતો ભાગ છે, જે ક્રેન્કશાફ્ટની જેમ છે, જે ટ્રાન્સમિશન અને ડિફરન્સલ દ્વારા ટોર્ક બહાર મોકલે છે.

સ્ટેટર ત્રણ ભાગોથી બનેલું છે: સ્ટેટર કોર, સ્ટેટર વિન્ડિંગ અને ફ્રેમ.સ્ટેટરના શરીરમાં ઘણા સમાંતર ગ્રુવ્સ એકબીજા સાથે જોડાયેલા કોપર વિન્ડિંગ્સથી ભરેલા છે.

આ વિન્ડિંગ્સમાં સુઘડ હેરપિન કોપર ઇન્સર્ટ હોય છે જે સ્લોટ ફિલ ડેન્સિટી અને સીધા વાયર-ટુ-વાયર સંપર્કમાં વધારો કરે છે.ગાઢ વિન્ડિંગ્સ ટોર્ક ક્ષમતામાં વધારો કરે છે, જ્યારે છેડા વધુ સરસ રીતે અટકેલા હોય છે, જે નાના એકંદર પેકેજ માટે બલ્ક ઘટાડે છે.

સ્ટેટર અને રોટર▼

સ્ટેટરનું મુખ્ય કાર્ય રોટેટિંગ મેગ્નેટિક ફિલ્ડ (RMF) જનરેટ કરવાનું છે, જ્યારે રોટરનું મુખ્ય કાર્ય રોટેટિંગ મેગ્નેટિક ફિલ્ડમાં ચુંબકીય બળ રેખાઓ દ્વારા કાપીને કરંટ (આઉટપુટ) જનરેટ કરવાનું છે.

મોટર ફરતી ફિલ્ડ સેટ કરવા માટે ત્રણ-તબક્કાના વૈકલ્પિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે, અને તેની આવર્તન અને શક્તિ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે જે એક્સિલરેટરને પ્રતિસાદ આપે છે.બેટરી એ ડાયરેક્ટ કરંટ (DC) ઉપકરણો છે, તેથી ઇલેક્ટ્રિક વાહનના પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં DC-AC ઇન્વર્ટરનો સમાવેશ થાય છે જે સ્ટેટરને જરૂરી AC કરંટ પૂરો પાડે છે જેથી કરીને તમામ-મહત્વનું ચલ ફરતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે.

પરંતુ તે નિર્દેશ કરવા યોગ્ય છે કે આ મોટરો પણ જનરેટર છે, એટલે કે વ્હીલ્સ સ્ટેટરની અંદરના રોટરને બેકડ્રાઈવ કરશે, બીજી દિશામાં ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્રને પ્રેરિત કરશે, AC-DC કન્વર્ટર દ્વારા બેટરીમાં પાવર પાછી મોકલશે.

આ પ્રક્રિયા, જેને રિજનરેટિવ બ્રેકિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે ખેંચે છે અને વાહનને ધીમું કરે છે.પુનઃજનન એ માત્ર ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની શ્રેણીને વિસ્તારવા માટે જ નહીં, પરંતુ અત્યંત કાર્યક્ષમ હાઇબ્રિડ પણ છે, કારણ કે વ્યાપક પુનર્જીવન બળતણ અર્થતંત્રમાં સુધારો કરે છે.પરંતુ વાસ્તવિક દુનિયામાં, પુનર્જીવન એ "કારને રોલ કરવા" જેટલું કાર્યક્ષમ નથી, જે ઊર્જાના નુકસાનને ટાળે છે.

મોટર અને વ્હીલ્સ વચ્ચેના સ્પિનને ધીમું કરવા માટે મોટા ભાગની EVs સિંગલ-સ્પીડ ટ્રાન્સમિશન પર આધાર રાખે છે.આંતરિક કમ્બશન એન્જિનની જેમ, ઇલેક્ટ્રીક મોટર્સ ઓછા આરપીએમ અને ઊંચા લોડ પર સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ હોય છે.

જ્યારે EV એક ગિયર સાથે યોગ્ય રેન્જ મેળવી શકે છે, ભારે પિકઅપ અને SUV ઉચ્ચ ઝડપે શ્રેણી વધારવા માટે મલ્ટિ-સ્પીડ ટ્રાન્સમિશનનો ઉપયોગ કરે છે.

મલ્ટિ-ગિયર ઇવી અસામાન્ય છે, અને આજે, માત્ર ઓડી ઇ-ટ્રોન જીટી અને પોર્શ ટેકન બે-સ્પીડ ટ્રાન્સમિશનનો ઉપયોગ કરે છે.

ત્રણ મોટર પ્રકારો

19મી સદીમાં જન્મેલા, ઇન્ડક્શન મોટરના રોટરમાં રેખાંશ સ્તરો અથવા વાહક સામગ્રીની પટ્ટીઓ હોય છે, જે સામાન્ય રીતે તાંબુ અને ક્યારેક એલ્યુમિનિયમ હોય છે.સ્ટેટરનું ફરતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર આ શીટ્સમાં વર્તમાનને પ્રેરિત કરે છે, જે બદલામાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ (EMF) બનાવે છે જે સ્ટેટરના ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્રની અંદર ફરવાનું શરૂ કરે છે.

ઇન્ડક્શન મોટર્સને અસિંક્રોનસ મોટર્સ કહેવામાં આવે છે કારણ કે પ્રેરિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ અને રોટેશનલ ટોર્ક માત્ર ત્યારે જ જનરેટ થઈ શકે છે જ્યારે રોટર સ્પીડ ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્રથી પાછળ રહે છે.આ પ્રકારની મોટરો સામાન્ય છે કારણ કે તેમને દુર્લભ-પૃથ્વી ચુંબકની જરૂર હોતી નથી અને તે ઉત્પાદન માટે પ્રમાણમાં સસ્તી હોય છે.પરંતુ તેઓ સતત ઊંચા ભાર પર ગરમીને દૂર કરવામાં ઓછા સક્ષમ છે, અને ઓછી ઝડપે સ્વાભાવિક રીતે ઓછા કાર્યક્ષમ છે.

કાયમી ચુંબક મોટર, જેમ કે નામ સૂચવે છે, તેના રોટરનું પોતાનું ચુંબકત્વ છે અને તેને રોટરના ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવા માટે શક્તિની જરૂર નથી.તેઓ ઓછી ઝડપે વધુ કાર્યક્ષમ છે.આવા રોટર સ્ટેટરના ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે સિંક્રનસ રીતે પણ ફરે છે, તેથી તેને સિંક્રનસ મોટર કહેવામાં આવે છે.

જો કે, રોટરને ફક્ત ચુંબક સાથે લપેટીને તેની પોતાની સમસ્યાઓ છે.પ્રથમ, આને મોટા ચુંબકની જરૂર પડે છે, અને વધારાના વજન સાથે, ઉચ્ચ ઝડપે સુમેળમાં રહેવું મુશ્કેલ બની શકે છે.પરંતુ સૌથી મોટી સમસ્યા કહેવાતી હાઇ-સ્પીડ "બેક EMF" છે, જે ખેંચાણને વધારે છે, ટોપ-એન્ડ પાવરને મર્યાદિત કરે છે અને વધુ પડતી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે જે ચુંબકને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, મોટાભાગના ઇલેક્ટ્રિક વાહન પરમેનેન્ટ મેગ્નેટ મોટર્સમાં આંતરિક કાયમી ચુંબક (IPM) હોય છે જે રોટરના આયર્ન કોરની સપાટીની નીચે બહુવિધ લોબમાં ગોઠવાયેલા રેખાંશ વી-આકારના ગ્રુવ્સમાં જોડીમાં સરકે છે.

વી-ગ્રુવ કાયમી ચુંબકને ઊંચી ઝડપે સુરક્ષિત રાખે છે, પરંતુ ચુંબક વચ્ચે અનિચ્છા ટોર્ક બનાવે છે.ચુંબક કાં તો અન્ય ચુંબક દ્વારા આકર્ષાય છે અથવા ભગાડવામાં આવે છે, પરંતુ સામાન્ય અનિચ્છા, આયર્ન રોટરના લોબને ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર તરફ આકર્ષે છે.

કાયમી ચુંબક ઓછી ઝડપે કાર્યમાં આવે છે, જ્યારે અનિચ્છા ટોર્ક ઊંચી ઝડપે કાર્ય કરે છે.આ રચનામાં પ્રિયસનો ઉપયોગ થાય છે.

વર્તમાન-ઉત્તેજિત મોટરનો છેલ્લો પ્રકાર તાજેતરમાં જ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં દેખાયો છે.ઉપરોક્ત બંને બ્રશલેસ મોટર્સ છે.પરંપરાગત શાણપણ એવું માને છે કે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે બ્રશલેસ મોટર્સ જ એકમાત્ર સક્ષમ વિકલ્પ છે.અને BMW એ તાજેતરમાં ધોરણની વિરુદ્ધ જઈને નવા i4 અને iX મોડલ્સ પર બ્રશ કરેલ વર્તમાન-ઉત્તેજિત એસી સિંક્રનસ મોટર્સ ઇન્સ્ટોલ કરી છે.

આ પ્રકારની મોટરનું રોટર સ્ટેટરના ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, બરાબર કાયમી ચુંબક રોટરની જેમ, પરંતુ તે કાયમી ચુંબક હોવાને બદલે, તે છ પહોળા કોપર લોબનો ઉપયોગ કરે છે જે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ બનાવવા માટે ડીસી બેટરીમાંથી ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. .

આ માટે રોટર શાફ્ટ પર સ્લિપ રિંગ્સ અને સ્પ્રિંગ બ્રશ ઇન્સ્ટોલ કરવા જરૂરી છે, તેથી કેટલાક લોકો ભયભીત છે કે પીંછીઓ પહેરશે અને ધૂળ એકઠા કરશે અને આ પદ્ધતિ છોડી દેશે.જ્યારે બ્રશ એરેને દૂર કરી શકાય તેવા કવર સાથે અલગ બિડાણમાં બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે જોવાનું રહે છે કે શું બ્રશના વસ્ત્રો એક સમસ્યા છે.

કાયમી ચુંબકની ગેરહાજરી દુર્લભ પૃથ્વીની વધતી કિંમત અને ખાણકામની પર્યાવરણીય અસરને ટાળે છે.આ સોલ્યુશન રોટરના ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાતમાં ફેરફાર કરવાનું પણ શક્ય બનાવે છે, આમ વધુ ઑપ્ટિમાઇઝેશનને સક્ષમ કરે છે.તેમ છતાં, રોટરને પાવર કરવા માટે હજુ પણ થોડી શક્તિનો વપરાશ થાય છે, જે આ મોટર્સને ઓછી કાર્યક્ષમ બનાવે છે, ખાસ કરીને ઓછી ઝડપે, જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવા માટે જરૂરી ઊર્જા કુલ વપરાશનો મોટો હિસ્સો છે.

ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ટૂંકા ઇતિહાસમાં, વર્તમાન-ઉત્તેજિત એસી સિંક્રનસ મોટર્સ પ્રમાણમાં નવી છે, અને હજી પણ નવા વિચારો વિકસાવવા માટે ઘણો અવકાશ છે, અને ત્યાં મુખ્ય વળાંક આવ્યા છે, જેમ કે ટેસ્લાનું ઇન્ડક્શન મોટર ખ્યાલોમાંથી કાયમી તરફ આગળ વધવું. ચુંબક સિંક્રનસ મોટર.અને અમે આધુનિક EVના યુગમાં એક દાયકા કરતાં પણ ઓછા સમયમાં છીએ, અને અમે હમણાં જ શરૂઆત કરી રહ્યાં છીએ.