अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटरों के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत। इन्वर्टर मोटर का संचालन सिद्धांत और लाभ विद्युत मशीन डिजाइन आरेख

आंतरिक दहन इंजन और इलेक्ट्रिक मोटर की तुलना - पृष्ठ संख्या 1/1

आंतरिक दहन इंजन और इलेक्ट्रिक मोटर की तुलना

आंतरिक दहन इंजन के लाभ

1. एक गैस स्टेशन पर आवाजाही की उच्च सीमा;

2. ऊर्जा स्रोत (ईंधन टैंक) का कम वजन और मात्रा।

आंतरिक दहन इंजन के नुकसान

1. ऑपरेशन के दौरान कम औसत दक्षता;

2. उच्च पर्यावरण प्रदूषण;

3. चौकी की अनिवार्य उपस्थिति;

4. कोई ऊर्जा पुनर्प्राप्ति मोड नहीं;

5. आंतरिक दहन इंजन अधिकांश समय अंडरलोड के साथ संचालित होता है।

इलेक्ट्रिक मोटर के लाभ:

1. हल्का वजन;

2. अधिकतम टॉर्क 0 आरपीएम पर उपलब्ध है;

3. चेकपॉइंट की कोई आवश्यकता नहीं है;

4. उच्च दक्षता;

5. ऊर्जा पुनर्प्राप्ति की संभावना.

इलेक्ट्रिक मोटर के नुकसान:

1. प्रति चार्ज छोटा कंधा;

2. लंबी चार्जिंग समय;

3. लघु बैटरी जीवन;

4. बैटरी की बड़ी मात्रा और वजन।
हाइब्रिड दोनों प्रकार के इंजनों के फायदों को जोड़ता है और नुकसान को कम करता है।

संकर के लाभ:

1. पुनर्प्राप्ति की संभावना;

2. प्रति भराव लंबा माइलेज;

4. अधिकतम टॉर्क 0 आरपीएम पर उपलब्ध है;

5. आंतरिक दहन इंजन उच्च स्तर की एकरूपता और उच्च स्तर की लोडिंग के साथ संचालित होता है;

6. उच्च औसत दक्षता;

7. चौकी का अभाव;

8. उच्च पर्यावरणीय प्रदर्शन।

हाइब्रिड के नुकसान

1. कार में अनिवार्य रूप से समानांतर में दो बिजली संयंत्र स्थापित हैं (हालांकि उनमें से प्रत्येक एक छोटे संस्करण में है)।

2. इलेक्ट्रिक वाहनों की दिक्कत सर्दियों में भी होती है. मौजूदा बैटरियों के लिए, कम तापमान बहुत उपयोगी नहीं है। यदि हम इस ड्राइविंग मोड को ध्यान में रखते हैं: गर्मियों में, कार मालिक अपने घर में या पार्किंग स्थल में रहता है, तो उसके पास बैटरी चार्ज करने का अवसर होता है। ओवरनाइट चार्जिंग 100% तक। चार्ज 200 किमी तक चलता है। लाभ शहर के लिए, ज्यादातर मामलों में, यह काफी पर्याप्त है। हालाँकि अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहन परियोजनाएँ लगभग 400 किमी के लिए डिज़ाइन की गई थीं। चार्ज कितने समय तक चलेगा? गर्मियों में, केबिन में रोशनी, एयर कंडीशनिंग और एक रेडियो होता है, और ये सभी ऊर्जा की खपत करते हैं; सर्दियों में, हीटिंग की समस्या होती है।

3. ऊर्जा स्रोत (ईंधन टैंक और ईंधन टैंक) का कम वजन और मात्रा;

हालाँकि, 80 किलोग्राम वजन वाली बैटरी अभी भी बहुत है, खासकर यह देखते हुए कि इसकी क्षमता छोटी है।

सभी हार्डवेयर का आविष्कार लगभग 100 साल पहले हुआ था। तब से, समाचार केवल इलेक्ट्रॉनिक्स में ही छपे हैं - यहाँ प्रगति प्रभावशाली है। लेकिन यांत्रिकी और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में व्यावहारिक रूप से कुछ भी नहीं होता है।

अनुशासनों के चौराहे पर सफलताएँ घटित होती हैं। उदाहरण के लिए, सिर्फ पंद्रह साल पहले, औद्योगिक उत्पाद सामने आए - आईजीबीटी ट्रांजिस्टर (एक इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर भी एक प्रकार का हाइब्रिड है, जो बाइपोलर ट्रांजिस्टर (उच्च शक्ति संचारित करने की क्षमता) और एक फील्ड ट्रांजिस्टर (का नियंत्रण) के गुणों को जोड़ता है। फ़ील्ड (वोल्टेज), करंट नहीं)। दिखावट इन ट्रांजिस्टर ने एक छोटी क्रांति की - एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक ड्राइव (सबसे आम) को अब नियंत्रणीय बनाया जा सकता है! पहले, केवल डीसी मोटर्स को नियंत्रित किया जाता था। और उनके पास हमेशा ब्रश होते हैं, जिससे उनका उपयोग कम हो जाता है , उदाहरण के लिए, कारों पर, शून्य तक।

(और अब प्रियस में रोटर पर स्थायी चुम्बकों के साथ ब्रश रहित तीन-चरण मोटर हैं (दुर्लभ पृथ्वी तत्वों पर स्थायी चुम्बक भी भौतिकी और रसायन विज्ञान के चौराहे पर समाचार हैं) और एक माइक्रोप्रोसेसर द्वारा नियंत्रित आईजीबीटी-आधारित इन्वर्टर द्वारा नियंत्रित होते हैं। .)

लगभग तीस साल पहले, एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स इतने विश्वसनीय हो गए कि उन्हें इग्निशन सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा। फिर सब कुछ धीरे-धीरे विकसित हुआ और अचानक यह पता चला कि माइक्रोप्रोसेसर किसी भी एनालॉग ऑटोमेशन की तुलना में आंतरिक दहन इंजन मोड को नियंत्रित करने में बहुत बेहतर काम करता है। इसके अलावा एक छोटी सी क्रांति, केवल "हुक-एंड-स्प्रिंग" प्रकार के मस्तिष्कहीन स्वचालन से वे आसानी से प्रोग्राम नियंत्रण में चले गए - जिसका अर्थ है कि इंजन मोड डिजाइनर द्वारा नहीं, बल्कि प्रोग्रामर द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, तदनुसार, विकास/ट्यूनिंग/ समायोजन नाटकीय रूप से सरल और सस्ता है

और प्रियस पर पहले से ही ऐसे पांच से सात नियंत्रक हैं, और 20k पर वे नियंत्रण नियंत्रकों (सीएएन) के बीच सूचनाओं के आदान-प्रदान के लिए एक मानक बस के माध्यम से जुड़े हुए हैं, और न केवल आंतरिक दहन इंजन को नियंत्रित करते हैं, बल्कि प्रत्येक के रोटेशन को भी नियंत्रित करते हैं। पहिया - और तुरंत कर्षण नियंत्रण / एंटी-लॉक ब्रेकिंग / दिशात्मक स्थिरता, आदि के एक सरल (विकसित करने के लिए सस्ता) सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन की संभावना। आदि... - यानी, कार की सक्रिय सुरक्षा सुनिश्चित करना।

कार आधुनिक उद्योग में आम तौर पर इस्तेमाल होने वाली एक प्रोग्राम-नियंत्रित स्वचालित डिवाइस बन गई है। और यह कोई संयोग नहीं है कि ऐसा मुख्य रूप से हाइब्रिड कार के साथ हुआ। (हालांकि अग्रणी निर्माताओं की अन्य मशीनें भी तेजी से माइक्रोप्रोसेसर तकनीक, यानी बुद्धिमान नियंत्रण से संतृप्त हो रही हैं)। तथ्य यह है कि सॉफ़्टवेयर नियंत्रण के बिना हाइब्रिड असंभव होगा (निश्चित रूप से संभव है, लेकिन इसका अधिक प्रभाव नहीं होगा)। चूँकि कोई व्यक्ति वास्तविक समय में प्रति सेकंड हजारों बार घटित होने वाली सभी घटनाओं को ट्रैक करने में सक्षम नहीं है, लेकिन एक माइक्रोप्रोसेसर ऐसा कर सकता है। हाइब्रिड एक उचित समझौता है, यहां और अभी जो है उससे अधिकतम संभव प्राप्त करना।

इलेक्ट्रिक कार और हाइब्रिड की तुलना करने की कोई आवश्यकता नहीं है - यह गलत है। जाहिर है, जीवाश्म ईंधन वाली कार खत्म हो जाएगी। लेकिन फिर भी वह मर नहीं सकता. सिर्फ इसलिए कि सवारी करने के लिए कुछ नहीं होगा। क्योंकि स्वीकार्य उपभोक्ता गुणवत्ता वाले कोई इलेक्ट्रिक वाहन नहीं हैं - लाभ, ईंधन भरने का समय, आराम, लागत...

इन्वर्टर मोटर और पारंपरिक इलेक्ट्रिक मोटर के बीच मुख्य अंतर यह है कि इसमें ब्रश नहीं होते हैं। इकाइयों का उपयोग रेफ्रिजरेटर, स्वचालित वाशिंग मशीन और एयर कंडीशनर में किया जाता है। कनवर्टर, जो मोटर के लिए एक शक्ति स्रोत के रूप में कार्य करता है, प्रत्यावर्ती वोल्टेज को प्रत्यक्ष वोल्टेज में परिवर्तित करता है। परिणामी डीसी करंटकिसी दी गई आवृत्ति की प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित किया जाता है

मुख्य भाग स्वयं मोटर और आवृत्ति कनवर्टर हैं, जो मोटर के संचालन सिद्धांत को सुनिश्चित करते हैं। आवृत्ति कनवर्टर का उपयोग कनवर्टर के आउटपुट पर आवश्यक वोल्टेज आवृत्ति बनाकर मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। कन्वर्टर्स में आउटपुट आवृत्ति की सीमा व्यापक रूप से भिन्न होती है, और इसका अधिकतम मान आपूर्ति नेटवर्क की आवृत्ति से दसियों गुना अधिक हो सकता है।

इन्वर्टर कनवर्टर में, डबल वोल्टेज रूपांतरण होता है। कनवर्टर इनपुट पर साइनसॉइडल वोल्टेज को पहले रेक्टिफायर ब्लॉक में ठीक किया जाता है, विद्युत फिल्टर कैपेसिटर द्वारा फ़िल्टर और चिकना किया जाता है। अगला, प्राप्त निरंतर वोल्टेज से नियंत्रण सर्किट का उपयोग करनाऔर आउटपुट इलेक्ट्रॉनिक कुंजी, आवश्यक आकार और आवृत्ति के नियंत्रित दालों का एक क्रम निर्दिष्ट किया गया है। दालों का उपयोग करके, आवश्यक परिमाण और आवृत्ति का एक वैकल्पिक वोल्टेज बनाया जाता है, जो कनवर्टर के आउटपुट पर उत्पन्न होता है।

विद्युत मोटर की वाइंडिंग पर कनवर्टर द्वारा उत्पन्न साइनसोइडल प्रत्यावर्ती धारा पल्स-फ़्रीक्वेंसी के रूप में बनती है या पल्स चौड़ाई उतार - चढ़ाव. कन्वर्टर्स के लिए इलेक्ट्रॉनिक स्विच, उदाहरण के लिए, स्विच करने योग्य जीटीओ थाइरिस्टर, उनके उन्नत संस्करण आईजीसीटी, एसजीसीटी, जीसीटी और आईजीबीटी ट्रांजिस्टर हैं।

मोटर में छोटी फ़ील्ड वाइंडिंग वाला एक स्टेटर होता है, जिसकी संख्या तीन की गुणज होती है। स्टेटर एक रोटर को घुमाता है जिसके साथ स्थायी चुम्बक जुड़े होते हैं। चुम्बकों की संख्या फ़ील्ड वाइंडिंग्स की संख्या से तीन गुना कम है। ऐसे इंजन में कोई कम्यूटेटर-ब्रश असेंबली नहीं होती है।

यह सब एक इन्वर्टर इलेक्ट्रिक मोटर है, जिसका संचालन सिद्धांत इंटरैक्शन पर आधारित है स्टेटर और रोटर के चुंबकीय क्षेत्र. कनवर्टर द्वारा बनाए गए स्टेटर का घूर्णन विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र आवृत्ति रोटर को उसी आवृत्ति पर घूमने का कारण बनता है। तो, मोटर को इन्वर्टर कनवर्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है

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डिवाइस के फायदे और नुकसान

इन्वर्टर प्रकार की मोटर कॉम्पैक्ट और अत्यधिक विश्वसनीय है। इसके अन्य फायदों में शामिल हैं:

ढेरों फायदों के बावजूद इंजन में कुछ खामियां भी हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण में शामिल हैं:

• कनवर्टर की ऊंची कीमत.
• खराबी की स्थिति में महँगी मरम्मत की आवश्यकता।
• नेटवर्क में एक निश्चित वोल्टेज स्तर बनाए रखने की आवश्यकता।
• आपूर्ति वोल्टेज में परिवर्तन के कारण संचालन की असंभवता।

वॉशिंग मशीन में मोटर का उपयोग करना

कोरियाई कंपनी एलजी के इंजीनियरों द्वारा 2005 में विकसित इन्वर्टर मोटर ने वॉशिंग मशीन के उत्पादन को एक नए स्तर पर ला दिया। अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में नया इंजन बेहतर है विशेष विवरण, अधिक पहनने का प्रतिरोध, लंबे समय तक चलता है। इसलिए, इन्वर्टर मोटर्स अधिक से अधिक लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं और उनका उत्पादन बढ़ रहा है। लेकिन क्या सब कुछ इतना गुलाबी है?

धुलाई प्रक्रिया के फायदे और नुकसान:

उपकरण की कार्यक्षमता पर ध्यान देने की अनुशंसा की जाती है। इन्वर्टर मोटर स्वयं सही धुलाई की गारंटी नहीं देती है। यदि आप इन्वर्टर मोटर वाली वॉशिंग मशीन खरीदने की योजना बना रहे हैं, तो उपकरण विशेष रूप से विश्वसनीय आउटलेट से ही खरीदें। अक्सर, सस्ते मॉडल - यह एक साधारण नकली है, और यह संभावना नहीं है कि उनकी विशेषताएं निर्माता द्वारा घोषित विशेषताओं के अनुरूप होंगी।

यदि आप पीछे मुड़कर देखें और देखें कि पिछले कुछ सौ वर्षों में कितना बदलाव आया है, तो यह स्पष्ट नहीं हो जाता है कि लोग सभ्यता के आधुनिक लाभों के बिना कैसे रहते थे। यह न केवल आवास योजना की रहने की स्थिति पर लागू होता है, बल्कि बेहतर वाहनों पर भी लागू होता है। ज़रा सोचिए, बीसवीं सदी के 80 के दशक में, आज जो कारें मौजूद हैं, वे सिनेमा की दुनिया के आविष्कार की तरह लग सकती हैं, लेकिन अब हम जानते हैं कि उनमें से कुछ बिजली से संचालित हो सकती हैं (), और अन्य पहले ही चलन में आ चुकी हैं जमीन के ऊपर (हवाई कारें)।

हालांकि बाद वाला विकल्प जल्द ही बड़े पैमाने पर उपयोग में नहीं आएगा, लेकिन जहां तक ​​​​इलेक्ट्रिक मोटर से लैस कारों का सवाल है, वे पहले से ही शहर की सड़कों पर पाए जा सकते हैं (उसी टोयोटा प्रियस को लें)। तो इलेक्ट्रिक मोटर में ऐसा क्या उल्लेखनीय है कि इसने इसे सार्वभौमिक मान्यता प्राप्त करने में मदद की? इस मुद्दे को समझने के लिए, अब हम विद्युत ऊर्जा इकाई के विकास के ऐतिहासिक पथ का विश्लेषण करेंगे, इसके प्रकारों की विशेषताओं पर विचार करेंगे, फायदे और नुकसान पर ध्यान देंगे, और संभावित खराबी और उनके कारणों से भी परिचित होंगे।

1. कार डिजाइन में इलेक्ट्रिक मोटर के उपयोग का इतिहास

इलेक्ट्रिक मोटर एक विद्युत कनवर्टर है जो बिजली को उसके यांत्रिक संस्करण में बदलने में सक्षम है। इस क्रिया का एक दुष्प्रभाव एक निश्चित मात्रा में ऊष्मा का निकलना है।

इस उपकरण का उपयोग "पर्यावरण-अनुकूल" कारों में बिजली संयंत्र के रूप में किया जाता है: इलेक्ट्रिक कारें, हाइब्रिड और ईंधन सेल द्वारा संचालित कारें। लेकिन यदि आप वाहन के "हृदय" को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो कम-शक्ति वाली इलेक्ट्रिक मोटरें सबसे सरल गैसोलीन सेडान में भी पाई जा सकती हैं (उदाहरण के लिए, वे एक इलेक्ट्रिक डोर ड्राइव से सुसज्जित हैं)। विद्युत परिवहन की अवधारणा, सामान्य शब्दों में, 1831 में माइकल फैराडे द्वारा विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम की खोज के तुरंत बाद सामने आई। पहला इंजन, जिसका संचालन सिद्धांत इस खोज पर आधारित था, 1834 में रूसी भौतिक विज्ञानी-आविष्कारक बोरिस जैकोबी द्वारा विकसित एक इकाई थी।

पहली बार, वाहन के पावर प्लांट के रूप में उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रिक मोटर से लैस वाहन 1880 के दशक में दिखाई दिए और तुरंत सार्वभौमिक लोकप्रियता हासिल की।इस घटना को काफी सरलता से समझाया जा सकता है: 19वीं और 20वीं शताब्दी के मोड़ पर, आंतरिक दहन इंजनों में कई कमियां थीं, जिन्होंने नए उत्पाद को बहुत अनुकूल रोशनी में दिखाया, क्योंकि इसकी विशेषताएं आंतरिक दहन इंजनों से काफी बेहतर थीं। हालाँकि, ज्यादा समय नहीं बीता और, गैसोलीन और डीजल इंजनों की शक्ति में वृद्धि के कारण, इलेक्ट्रिक मोटरों को कई दशकों तक भुला दिया गया। उनमें रुचि की अगली लहर बीसवीं सदी के 70 के दशक में, महान तेल संकट के युग के दौरान लौटी, लेकिन फिर से यह बड़े पैमाने पर उत्पादन तक नहीं पहुंच पाई।

21वीं सदी का पहला दशक हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों में इलेक्ट्रिक मोटरों के लिए वास्तविक पुनर्जागरण है। यह कई कारकों द्वारा सुगम बनाया गया था: एक ओर, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स के तेजी से विकास ने बैटरी पावर को नियंत्रित करना और बचाना संभव बना दिया, और दूसरी ओर, तेल ईंधन की धीरे-धीरे बढ़ती कीमतों ने उपभोक्ताओं को नए, वैकल्पिक विकल्प तलाशने के लिए मजबूर किया। ऊर्जा के स्रोत।

सब मिलाकर, विद्युत मोटरों के विकास के पूरे इतिहास को तीन अवधियों में विभाजित किया जा सकता है:

प्रथम (प्रारंभिक) अवधि, 19वीं सदी के 1821-1834 को कवर करता है। यही वह समय था जब पहले भौतिक उपकरण सामने आने लगे, जिनकी सहायता से विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में निरंतर परिवर्तित करने का प्रदर्शन किया गया। 1821 में एम. फैराडे द्वारा किया गया शोध, जो विद्युत धारा और एक चुंबक के साथ चालकों की परस्पर क्रिया का अध्ययन करने के लिए किया गया था, से पता चला कि एक विद्युत धारा एक चुंबक के चारों ओर एक चालक के घूमने का कारण बन सकती है या, इसके विपरीत, एक चालक के चारों ओर एक चुंबक के घूमने का कारण बन सकती है।फैराडे के प्रयोगों के परिणामों ने इलेक्ट्रिक मोटर बनाने की वास्तविक संभावना की पुष्टि की, और कई शोधकर्ताओं ने, फिर भी, विभिन्न डिज़ाइन प्रस्तावित किए।

दूसरा चरणइलेक्ट्रिक मोटरों का विकास 1834 में शुरू हुआ और 1860 में समाप्त हुआ। इसकी विशेषता मुख्य ध्रुव आर्मेचर की घूर्णन गति के साथ डिजाइनों के आविष्कार की थी, लेकिन ऐसी मोटरों का शाफ्ट, एक नियम के रूप में, तेजी से स्पंदित था। वर्ष 1834 को दुनिया की पहली इलेक्ट्रिक डीसी मोटर के निर्माण द्वारा चिह्नित किया गया था, जिसके निर्माता (बी.एस. जैकोबी) ने इसमें बिजली इकाई के चलते हिस्से के सीधे रोटेशन के सिद्धांत को लागू किया था। 1838 में, इस इंजन का परीक्षण किया गया, जिसके लिए इसे एक नाव पर स्थापित किया गया और नेवा के साथ रवाना होने के लिए स्वतंत्र कर दिया गया। इस प्रकार, जैकोबी के विकास को अपना पहला व्यावहारिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ।

तीसरा चरणइलेक्ट्रिक मोटरों के विकास में, यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि समयावधि 1860 से 1887 तक है, जो एक कुंडलाकार गैर-नमक ध्रुव आर्मेचर और लगभग लगातार घूमने वाले टॉर्क के साथ एक डिजाइन के विकास से जुड़ा है। इस अवधि के दौरान, यह इतालवी वैज्ञानिक ए. पचिनोटी के आविष्कार पर ध्यान देने योग्य है, जिन्होंने एक अंगूठी के आकार के आर्मेचर से युक्त एक इलेक्ट्रिक मोटर का डिज़ाइन विकसित किया था जो विद्युत चुम्बकों के चुंबकीय क्षेत्र में घूमता था। करंट की आपूर्ति रोलर्स का उपयोग करके की गई थी, और विद्युत चुम्बकीय वाइंडिंग को आर्मेचर वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जोड़ा गया था। दूसरे शब्दों में: विद्युत मशीन क्रमिक रूप से उत्तेजित थी। पचिनोटी की इलेक्ट्रिक मोटर की एक विशिष्ट विशेषता सैलिएंट-पोल आर्मेचर को नॉन-सैलिएंट-पोल आर्मेचर से बदलना था।

2. विद्युत मोटरों के प्रकार

अगर हम आधुनिक इलेक्ट्रिक मोटरों के बारे में बात करें, तो उनके प्रकार काफी व्यापक हैं, और उनमें से सबसे प्रसिद्ध में शामिल हैं:

- एसी और डीसी मोटर;

एकल-चरण और बहु-चरण मोटरें;

स्टेपर;

वाल्व और यूनिवर्सल कम्यूटेटर मोटर।

डीसी और एसी मोटर्स, साथ ही यूनिवर्सल मोटर्स, व्यापक रूप से ज्ञात मैग्नेटोइलेक्ट्रिक पावर इकाइयों का हिस्सा हैं। आइए प्रत्येक प्रकार पर अधिक विस्तार से नज़र डालें।

डीसी मोटर विद्युत मोटर हैं जिन्हें बिजली देने के लिए डीसी स्रोत की आवश्यकता होती है। बदले में, ब्रश-कम्यूटेटर इकाई की उपस्थिति के आधार पर, इस प्रकार को ब्रश और ब्रशलेस मोटर्स में विभाजित किया जाता है। इसके अलावा, नामित इकाई के लिए धन्यवाद, इकाई के स्थिर और घूमने वाले हिस्सों के सर्किट का विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित किया जाता है, जो इसे बनाए रखने के लिए सबसे कमजोर और कठिन तत्व बनाता है।

उत्तेजना के प्रकार के लिए, सभी संग्राहक प्रकारों को फिर से उप-प्रजातियों में विभाजित किया गया है:

- स्वतंत्र उत्तेजना वाले बिजली संयंत्र (स्थायी चुम्बकों और विद्युत चुम्बकों से आते हैं);

स्व-उत्तेजित मोटरें (समानांतर, श्रृंखला और मिश्रित उत्तेजना मोटरों में विभाजित)।

ब्रशलेस प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटर (इन्हें "वाल्व मोटर" भी कहा जाता है) एक बंद प्रणाली के रूप में प्रस्तुत किए गए उपकरण हैं जो रोटर स्थिति सेंसर, एक नियंत्रण प्रणाली और एक इन्वर्टर (पावर सेमीकंडक्टर कनवर्टर) का उपयोग करते हैं। इन मोटरों का संचालन सिद्धांत सिंक्रोनस समूह के प्रतिनिधियों के समान है।

एक एसी मोटर, जैसा कि नाम से पता चलता है, प्रत्यावर्ती धारा शक्ति का उपयोग करती है। ऑपरेशन के सिद्धांत के आधार पर, ऐसे उपकरणों को सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस मोटर्स में विभाजित किया जाता है। सिंक्रोनस मोटर्स में, रोटर आने वाले वोल्टेज के चुंबकीय क्षेत्र के साथ घूमता है, जो इन मोटर्स को उच्च शक्ति पर उपयोग करने की अनुमति देता है। सिंक्रोनस मोटर दो प्रकार की होती हैं - स्टेपर और स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर।

अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर, पिछले संस्करण की तरह, प्रत्यावर्ती धारा इलेक्ट्रिक मोटर के प्रतिनिधि हैं, जिसमें रोटर की गति घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की समान आवृत्ति से थोड़ी अलग होती है। आज, यह वह प्रकार है जो सबसे अधिक उपयोग में पाया जाता है। साथ ही, सभी एसी मोटरों को चरणों की संख्या के आधार पर उपप्रकारों में विभाजित किया जाता है। प्रमुखता से दिखाना:

- एकल-चरण (मैन्युअल रूप से शुरू किया गया या शुरुआती वाइंडिंग से सुसज्जित, या एक चरण-शिफ्टिंग सर्किट है);

दो चरण (संधारित्र सहित);

तीन फ़ेज़;

बहुचरण.

यूनिवर्सल प्रकार की कम्यूटेटर मोटर- यह एक ऐसा उपकरण है जो प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा दोनों पर काम कर सकता है। ऐसी मोटरें केवल 200 W तक की शक्ति वाली श्रृंखला उत्तेजना वाइंडिंग से सुसज्जित होती हैं। स्टेटर में एक लेमिनेटेड डिज़ाइन होता है और यह विशेष विद्युत स्टील से बना होता है। उत्तेजना वाइंडिंग के दो ऑपरेटिंग मोड हैं: प्रत्यावर्ती धारा के साथ यह आंशिक रूप से चालू होता है, और निरंतर धारा के साथ यह पूरी तरह से चालू होता है। आमतौर पर, ऐसे उपकरणों का उपयोग बिजली उपकरणों या कुछ अन्य घरेलू उपकरणों में किया जाता है।

ब्रश डीसी मोटर का एक इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग एक सिंक्रोनस मोटर है जिसमें रोटर स्थिति सेंसर और एक इन्वर्टर होता है।सीधे शब्दों में कहें तो, एक यूनिवर्सल ब्रश मोटर एक डीसी इलेक्ट्रिक मोटर है, जिसकी फील्ड वाइंडिंग श्रृंखला में जुड़ी होती है, जो प्रत्यावर्ती धारा पर संचालन के लिए आदर्श रूप से अनुकूलित होती है। आने वाले वोल्टेज की ध्रुवीयता के बावजूद, इस प्रकार का बिजली संयंत्र एक दिशा में घूमता है, क्योंकि रोटर और स्टेटर वाइंडिंग के श्रृंखला कनेक्शन के कारण, उनके चुंबकीय क्षेत्र के ध्रुव एक साथ बदलते हैं, जिसका अर्थ है कि परिणामी टॉर्क बना रहता है एक दिशा में निर्देशित.

प्रत्यावर्ती धारा पर संचालन सुनिश्चित करने के लिए, कम हिस्टैरिसीस (चुंबकत्व उत्क्रमण प्रक्रिया का प्रतिरोध) के साथ नरम चुंबकीय सामग्री से बने स्टेटर का उपयोग किया जाता है, और एड़ी प्रवाह के कारण होने वाले नुकसान को कम करने के लिए, स्टेटर डिजाइन इंसुलेटेड प्लेटों से बना होता है। गरिमाएक एसी इलेक्ट्रिक मोटर का संचालन यह है कि कम गति (स्टार्टिंग, रीस्टार्टिंग) पर, वर्तमान खपत, और, तदनुसार, अधिकतम मोटर टॉर्क स्टेटर वाइंडिंग के प्रेरक प्रतिक्रिया द्वारा सीमित होता है।

सामान्य-उद्देश्यीय मोटरों की यांत्रिक विशेषताओं को एक साथ लाने के लिए, स्टेटर वाइंडिंग को सेक्शन करने का अक्सर उपयोग किया जाता है, अर्थात, प्रत्यावर्ती धारा को जोड़ने के लिए अलग-अलग टर्मिनल बनाए जाते हैं और वाइंडिंग घुमावों की संख्या कम हो जाती है।

प्रत्यागामी तुल्यकालिक विद्युत मोटर का परिचालन सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि मोटर का गतिमान भाग स्थायी चुम्बकों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जो एक छड़ से जुड़े होते हैं।एक प्रत्यावर्ती धारा स्थिर वाइंडिंग से होकर गुजरती है, और स्थायी चुंबक, चुंबकीय क्षेत्र से प्रभावित होकर, रॉड को पारस्परिक तरीके से घुमाते हैं।

एक अन्य वर्गीकरण, जो हमें कई प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटरों में अंतर करने की अनुमति देता है, पर्यावरण संरक्षण की डिग्री पर आधारित है। इस पैरामीटर के आधार पर, विद्युत ऊर्जा संयंत्रों को संरक्षित, बंद और विस्फोट-प्रूफ किया जा सकता है।

संरक्षित संस्करण विशेष फ्लैप के साथ बंद हैं जो तंत्र को विभिन्न विदेशी वस्तुओं के प्रवेश से बचाते हैं। उनका उपयोग वहां किया जाता है जहां उच्च आर्द्रता नहीं होती है और कोई विशेष वायु संरचना नहीं होती है (धूल, धुआं, गैसों और रसायनों से मुक्त)। बंद प्रकारों को एक विशेष आवरण में रखा जाता है जो गैसों, धूल, नमी और अन्य तत्वों के प्रवेश को रोकता है जो मोटर तंत्र को नुकसान पहुंचा सकते हैं। इन उपकरणों को सीलबंद या गैर-सीलबंद किया जा सकता है।

विस्फोट रोधी तंत्र. उन्हें एक आवास में स्थापित किया गया है, जो मोटर विस्फोट की स्थिति में, डिवाइस के शेष हिस्सों को क्षति से बचाने में सक्षम होगा, जिससे आग लगने की घटना को रोका जा सकेगा।

इलेक्ट्रिक मोटर चुनते समय, तंत्र के ऑपरेटिंग वातावरण पर ध्यान दें। यदि, उदाहरण के लिए, हवा में कोई विदेशी अशुद्धियाँ नहीं हैं जो इसे नुकसान पहुँचा सकती हैं, तो एक भारी और महंगे बंद इंजन के बजाय एक संरक्षित इंजन खरीदना बेहतर है।अंतर्निर्मित इलेक्ट्रिक मोटर के बारे में एक अलग बिंदु भी याद रखने योग्य है, जिसका अपना शेल नहीं है और यह कार्य तंत्र के डिजाइन का हिस्सा है।

3. इलेक्ट्रिक मोटर के फायदे और नुकसान

किसी भी अन्य उपकरण की तरह, एक इलेक्ट्रिक मोटर "पापरहित" नहीं है, जिसका अर्थ है कि, निर्विवाद फायदे के साथ, इसके कुछ नुकसान भी हैं। आइए उपयोग के सकारात्मक पहलुओं से शुरुआत करें, जिनमें शामिल हैं:

1. ट्रांसमिशन के दौरान कोई घर्षण हानि नहीं;

2. ट्रैक्शन इलेक्ट्रिक मोटर की दक्षता 90-95% तक पहुंच जाती है, जबकि आंतरिक दहन इंजन की दक्षता केवल 22-60% होती है;

3. ट्रैक्शन मोटर (ट्रैक्शन मोटर) का अधिकतम टॉर्क मान गति की शुरुआत से पहले ही प्राप्त हो जाता है, जिस समय इंजन शुरू होता है, इसलिए, यहां गियरबॉक्स की आवश्यकता नहीं है।

4. संचालन और रखरखाव की लागत आंतरिक दहन इंजन की तुलना में तुलनात्मक रूप से कम है;

5. कोई जहरीली निकास गैसें नहीं;

6. उच्च स्तर की पर्यावरण मित्रता (पेट्रोलियम ईंधन, एंटीफ्रीज और मोटर तेल का उपयोग नहीं किया जाता है);

7. दुर्घटना की स्थिति में विस्फोट की न्यूनतम संभावना;

8. सरल डिजाइन और नियंत्रण, हवाई जहाज़ के पहिये की उच्च स्तर की विश्वसनीयता और स्थायित्व;

9. नियमित घरेलू आउटलेट से रिचार्ज करने की संभावना;

10. कम चलने वाले हिस्सों और यांत्रिक गियर के साथ कम शोर;

11. मोटर शाफ्ट के रोटेशन में परिवर्तन की एक विस्तृत आवृत्ति रेंज के साथ संचालन की सुगमता में वृद्धि;

12. पुनर्योजी ब्रेकिंग के दौरान रिचार्जिंग की संभावना;

13. इलेक्ट्रिक मोटर को ही ब्रेक (विद्युत चुम्बकीय ब्रेक फ़ंक्शन) के रूप में उपयोग करने की संभावना। इसमें कोई यांत्रिक विकल्प नहीं है, जो घर्षण से बचने में मदद करता है और परिणामस्वरूप, ब्रेक घिसाव से बचाता है।

उपरोक्त को ध्यान में रखते हुए, हम तार्किक निष्कर्ष पर पहुंच सकते हैं कि इलेक्ट्रिक मोटर से सुसज्जित कार अपने गैसोलीन समकक्षों की तुलना में लगभग 3-4 गुना अधिक कुशल है। हालाँकि, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, अभी भी नुकसान हैं:

- इंजन का परिचालन समय बैटरियों की अधिकतम संभव मात्रा द्वारा सीमित होता है, अर्थात, आंतरिक दहन इंजन की तुलना में, उनका प्रति भराव बहुत कम माइलेज होता है;

लागत अधिक है, लेकिन संभावना है कि बड़े पैमाने पर बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू होने के साथ कीमत कम हो जाएगी;

अतिरिक्त सहायक उपकरण का उपयोग करने की आवश्यकता (उदाहरण के लिए, 15 से 30 किलोग्राम वजन वाली काफी भारी बैटरियां और विशेष चार्जर जो गहरे डिस्चार्ज के लिए हैं)।

जैसा कि आप देख सकते हैं, इतनी सारी मुख्य कमियाँ नहीं हैं, और समय के साथ उनकी संख्या में तेजी से गिरावट जारी रहेगी, क्योंकि ऑटोमोटिव इंजीनियर और डिजाइनर प्रत्येक बाद के उत्पाद रिलीज के साथ "गलतियों पर काम करेंगे"।

4. मोटर समस्याओं की पहचान करना और उनका निवारण करना

दुर्भाग्य से, इसके सभी सकारात्मक पहलुओं के बावजूद, इलेक्ट्रिक मोटर, किसी भी अन्य उपकरण की तरह, टूटने से सुरक्षित नहीं है और समय-समय पर विफल हो जाती है। इलेक्ट्रिक मोटरों की सबसे आम खराबी में शामिल हैं:

इंजन स्टार्ट करते समय यह तेज आवाज करता है।संभावित कारणऐसी घटना आपूर्ति नेटवर्क में वोल्टेज की कमी या पूर्ण अनुपस्थिति हो सकती है; स्टेटर वाइंडिंग चरण की शुरुआत और अंत का गलत स्थान; मोटर ओवरलोड या ड्राइव तंत्र में खराबी। स्वाभाविक रूप से, उत्पन्न होने वाली समस्याओं को खत्म करने के लिए, आपको या तो खराबी को ढूंढना और उसे खत्म करना होगा, या फिर से कनेक्ट करना होगा, लेकिन सही सर्किट के अनुसार, या लोड को कम करना होगा या ड्राइव तंत्र में खराबी को खत्म करना होगा।

चलता हुआ इंजन अचानक बंद हो जाता है. संभावित कारण:वोल्टेज की आपूर्ति बंद हो गई है; स्विचगियर उपकरण और बिजली आपूर्ति नेटवर्क के संचालन में खराबी थीं; मोटर या ड्राइव तंत्र जाम हो गया है; सुरक्षा प्रणाली ने काम किया। खराबी दूर करने के लिए आपको यह करना चाहिए:सर्किट में ब्रेक ढूंढें और उसकी मरम्मत करें; स्विचगियर और बिजली आपूर्ति नेटवर्क के उपकरण में खराबी को खत्म करना; ड्राइव तंत्र की मरम्मत करें; स्टेटर डायग्नोस्टिक्स करें और यदि आवश्यक हो, तो मरम्मत के उपाय करें।

शाफ्ट घूमता है, लेकिन सामान्य गति तक नहीं पहुंच पाता। संभावित कारण:कार के त्वरण के दौरान, चरणों में से एक बंद हो गया; नेटवर्क वोल्टेज कम हो गया है; इंजन अत्यधिक लोड में है. वोल्टेज बढ़ाने से किसी भी खराबी को खत्म करने में मदद मिलेगी; डिस्कनेक्ट किए गए चरण को जोड़ना और मोटर अधिभार को समाप्त करना।

बिजली की मोटर ज़्यादा गर्म हो रही है. संभावित कारण:एक अतिप्रवाह है; नेटवर्क में वोल्टेज कम या बढ़ गया है; परिवेश का तापमान बढ़ गया है; सामान्य वेंटिलेशन बाधित है (वेंटिलेशन नलिकाएं बंद हो गई हैं); ड्राइव तंत्र का सामान्य संचालन बाधित हो गया है।

समस्या को हल करने के तरीके:एक सामान्य भार स्तर सुनिश्चित करें; इष्टतम अनुमेय तापमान निर्धारित करें; वेंटिलेशन नलिकाओं को साफ करें; ड्राइव तंत्र की मरम्मत करें.

मोटर तेज़ आवाज़ करती है और सामान्य गति तक नहीं पहुँच पाती है।संभावित कारण:स्टेटर वाइंडिंग में एक इंटरटर्न शॉर्ट सर्किट हुआ है; एक चरण की वाइंडिंग को एक साथ दो स्थानों पर ग्राउंड करना; चरणों के बीच शॉर्ट सर्किट की उपस्थिति; कुछ चरण का विराम. इस मामले में, केवल एक ही रास्ता है - आपको स्टेटर बदलना होगा।

चलती मोटर का कंपन बढ़ जाना।संभावित कारण:कम नींव की कठोरता; मोटर शाफ्ट के साथ ड्राइव शाफ्ट की संगतता में त्रुटियां; कपलिंग या ड्राइव पर्याप्त रूप से संतुलित नहीं है। इस स्थिति से बाहर निकलने का रास्ता:कठोरता बढ़ाएँ; संतुलन बनाएं और प्रासंगिकता में सुधार करें।

बीयरिंगों का बढ़ा हुआ ताप। संभावित कारण:असर क्षति; ड्राइव तंत्र के साथ मोटर का गलत संरेखण। इंजन की सही स्थापना या बेयरिंग के प्रतिस्थापन से उत्पन्न होने वाली समस्याओं को हल करने में मदद मिलेगी।

घुमावदार इन्सुलेशन प्रतिरोध कम हो गया।इस मामले में खराबी का कारण वाइंडिंग का संदूषण या नमी है, और भागों को सुखाने से उन्हें खत्म करने में मदद मिलेगी।

जैसा कि कई विशेषज्ञ ध्यान देते हैं, एक इलेक्ट्रिक कार आज सिर्फ एक विकल्प नहीं है, बल्कि पहले से ही पारंपरिक आंतरिक दहन इंजन का प्रत्यक्ष प्रतियोगी है।

बेशक, हम अभी बड़े पैमाने पर विस्थापन की बात नहीं कर रहे हैं, लेकिन विशेषज्ञों का मानना ​​है कि यह सिर्फ समय की बात है। तथ्य यह है कि वैश्विक पर्यावरण और ईंधन संकट की पृष्ठभूमि में, इलेक्ट्रिक वाहनों के पास पिस्टन इंजन को पृष्ठभूमि में धकेलने का हर मौका है।

इसके अलावा, परियोजनाओं की संख्या और इलेक्ट्रिक कारों के विकास में निवेश किए गए धन की मात्रा को देखते हुए, निष्कर्ष अनिवार्य रूप से उठता है कि वाहन निर्माता स्वयं इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए एक महान भविष्य की भविष्यवाणी करते हैं।

इस लेख में हम इलेक्ट्रिक वाहनों के संचालन के डिजाइन और सामान्य सिद्धांत, उनकी विशेषताओं, फायदे और नुकसान पर गौर करेंगे। हम यह भी पता लगाने की कोशिश करेंगे कि कौन सा विकल्प बेहतर है, इलेक्ट्रिक कार या हाइब्रिड, इस या उस मामले में क्या चुनना बेहतर है, आदि।

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इलेक्ट्रिक कारें: इलेक्ट्रिक कारों की विशेषताएं

आइए इस तथ्य से शुरू करें कि हाल तक, टोयोटा और अन्य ब्रांड वास्तव में दुनिया भर में सबसे पसंदीदा, मांग वाले और व्यापक विकल्पों में से एक थे। आपको उदाहरणों के लिए दूर तक देखने की ज़रूरत नहीं है, क्योंकि यह प्रीमियम मॉडल लेक्सस RX450h F स्पोर्ट या अधिक मामूली और किफायती टोयोटा प्रियस आदि को याद करने के लिए पर्याप्त है।

इसके अलावा, आज भी मौजूदा स्थिति में ज्यादा बदलाव नहीं आया है, हालांकि हाल ही में बाजार में बड़ी संख्या में प्रतिस्पर्धी सामने आए हैं जो उपभोक्ताओं को तथाकथित "हरी" कारों के विभिन्न संस्करण पेश करने में सक्षम हैं।

तथ्य यह है कि, अपने सभी फायदों के बावजूद, हाइब्रिड इंजन वाली कारें अभी भी एक इलेक्ट्रिक मोटर और एक आंतरिक दहन इंजन के एक अटूट सहजीवन का प्रतिनिधित्व करती हैं। इसका मतलब यह है कि हम ईंधन बचाने के बारे में अधिक बात कर रहे हैं, जबकि वायुमंडल में "शून्य" उत्सर्जन और ऐसी मशीनों का उपयोग करने पर पेट्रोलियम उत्पादों की पूर्ण अस्वीकृति अभी भी हासिल नहीं की जा सकती है।

पिस्टन इंजन, जिसे हाइब्रिड की सामान्य योजना से बाहर नहीं किया जा सकता है, को ईंधन की आवश्यकता होती रहती है, इसकी स्नेहन प्रणाली को मोटर तेल आदि की आवश्यकता होती है। इस कारण से, हाइब्रिड पावर प्लांट को आंतरिक दहन इंजन के विकास का अगला दौर माना जा सकता है, लेकिन पूर्ण वैकल्पिक विकल्प नहीं।

पूर्वगामी को ध्यान में रखते हुए, यह स्पष्ट हो जाता है कि आज केवल एक पूरी तरह से इलेक्ट्रिक कार ही आंतरिक दहन इंजन की अस्वीकृति की पेशकश कर सकती है। वैसे, यह विचार नया नहीं है, क्योंकि इलेक्ट्रिक मोटर वाली पहली कारें आंतरिक दहन इंजन वाले वाहनों से भी पहले दिखाई दी थीं।

हालाँकि, प्रारंभिक चरण में, इलेक्ट्रिक कारों के रचनाकारों को बहुत सारी समस्याओं (छोटी दूरी, अधिक वजन, बैटरी चार्ज करने में कठिनाई आदि) का सामना करना पड़ा, जिसके परिणामस्वरूप यह विकल्प प्रतिस्पर्धा का सामना नहीं कर सका, और गैसोलीन और डीजल इंजनों ने जल्दी और स्थायी रूप से इलेक्ट्रिक कारों की जगह ले ली।

सब कुछ अपेक्षाकृत हाल ही में बदल गया है, विशेष रूप से आधुनिक प्रौद्योगिकियों के विकास और बिजली के संचय और भंडारण के लिए आवश्यक उपकरणों के निर्माण के लिए धन्यवाद। सरल शब्दों में, हम इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए ऊर्जा-गहन बैटरियों के साथ-साथ उनके तेज़ रिचार्जिंग के समाधान के बारे में बात कर रहे हैं।

परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रिक कार हाल ही में सार्वजनिक रूप से उपलब्ध उत्पादन उत्पाद बन गई है। ऐसी कारें आजकल जापानी, यूरोपीय, अमेरिकी और चीनी निर्माताओं द्वारा उत्पादित की जाती हैं। यह लोकप्रिय इलेक्ट्रिक कार निसान लीफ, प्रसिद्ध टेस्ला मॉडल एस और रोडस्टर, साथ ही टोयोटा आरएवी4ईवी, बीएमडब्ल्यू एक्टिव सी आदि को उजागर करने लायक है।

विद्युत मशीन आरेख

आइए इस तथ्य से शुरू करें कि डिज़ाइन में आंतरिक दहन इंजन की तुलना में बहुत कम चलने वाले हिस्से शामिल हैं। दूसरे शब्दों में, एक इलेक्ट्रिक कार सरल होती है, और सरलता का मतलब हमेशा बढ़ी हुई विश्वसनीयता होता है।

मुख्य संरचनात्मक तत्व हैं:

• बैटरी
• विद्युत मोटर;
• सरलीकृत प्रसारण;
• बोर्ड पर विशेष चार्जर;
• इन्वर्टर और डीसी-डीसी कनवर्टर;
• विकसित इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली;

इलेक्ट्रिक कारों में इलेक्ट्रिक मोटर को पावर देने के लिए बैटरी की आवश्यकता होती है। निर्दिष्ट ट्रैक्शन बैटरी आज लिथियम-आयन है और इसमें मॉड्यूल (डिब्बे) होते हैं जो एक दूसरे से श्रृंखला में जुड़े होते हैं। जब क्षमता की बात आती है, तो विभिन्न मॉडलों पर अलग-अलग विकल्प उपलब्ध होते हैं। एक नियम के रूप में, इलेक्ट्रिक मोटर की शक्ति के आधार पर कार के लिए बैटरी का चयन किया जाता है।

ट्रैक्शन मोटर कार के पहियों पर टॉर्क पैदा करती है और एक तीन-चरण सिंक्रोनस या एसिंक्रोनस एसी मोटर (एसिंक्रोनस) है, जो औसतन 20 से 150 किलोवाट या उससे अधिक का उत्पादन करती है। ध्यान दें कि एक इलेक्ट्रिक मोटर एक आंतरिक दहन इंजन, विशेष रूप से गैसोलीन इंजन से कहीं अधिक ऊंची होती है। दूसरे शब्दों में, आंतरिक दहन इंजन में उपयोगी ऊर्जा का नुकसान 70% तक पहुंच सकता है, जबकि इलेक्ट्रिक मोटर में केवल 10% का नुकसान होता है।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक इलेक्ट्रिक कार इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा संचालित होती है, जिनमें से कई हो सकते हैं। विद्युत मोटर आमतौर पर बैटरी द्वारा संचालित होती है, लेकिन सौर पैनल आदि का उपयोग करना भी संभव है। हालाँकि, व्यवहार में, सीरियल इलेक्ट्रिक कारें अक्सर केवल बैटरी से सुसज्जित होती हैं।

ऐसी बैटरी को चार्जिंग की आवश्यकता होती है, जो या तो किसी बाहरी स्रोत से या इलेक्ट्रिक कार चलते समय हो सकती है। दूसरे मामले में, हम ब्रेकिंग एनर्जी की रिकवरी के बारे में बात कर रहे हैं।

तो, इलेक्ट्रिक मोटर के मुख्य लाभों को किसी भी गति पर उपलब्ध अधिकतम टॉर्क माना जा सकता है; ऐसी मोटर अतिरिक्त समाधान स्थापित करने की आवश्यकता के बिना पहियों को आगे और पीछे घुमा सकती है। वे ऐसी मोटर को ठंडा करने की आवश्यकता के अभाव पर भी प्रकाश डालते हैं, इलेक्ट्रिक मोटर जनरेटर के कार्य करने में सक्षम है, आदि।

एक नियम के रूप में, आज इलेक्ट्रिक कारों में एक साथ (प्रत्येक पहिये के लिए) कई इलेक्ट्रिक मोटरें लगाई जाती हैं। परिणामस्वरूप, उस योजना की तुलना में कर्षण में काफी सुधार हुआ है जिसमें इसे एक इलेक्ट्रिक मोटर से लैस करना शामिल है।

ऐसे समाधान भी हैं जहां इलेक्ट्रिक मोटर वास्तव में पहिये में स्थापित की जाती है। एक ओर, इस मामले में ट्रांसमिशन को यथासंभव सरल बनाया जाता है, लेकिन अनस्प्रंग द्रव्यमान की मात्रा बढ़ जाती है और कार की समग्र नियंत्रणीयता प्रभावित होती है।

वैसे, इलेक्ट्रिक कारों का ट्रांसमिशन शुरू में सरल होता है और इसमें अक्सर सिंगल-स्टेज गियर रिड्यूसर होता है। जहाँ तक चार्जर की बात है, समाधान कार पर ही स्थित होता है और नियमित विद्युत आउटलेट से बैटरी को चार्ज करना संभव बनाता है। विशेष स्टेशनों पर तेज़ बैटरी चार्जिंग के लिए एक अलग "आउटपुट" भी है।

इन्वर्टर का उपयोग बैटरी से डीसी करंट को तीन-चरण एसी वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। यह विद्युत मोटर को शक्ति प्रदान करने के लिए आवश्यक विद्युत धारा है।

हम यह भी ध्यान देते हैं कि इलेक्ट्रिक वाहनों के डिज़ाइन में 12-वोल्ट बिजली आपूर्ति की समानता भी शामिल है जो मोटर चालकों को अच्छी तरह से ज्ञात है। इस मामले में, डीसी कनवर्टर ऐसी अतिरिक्त बैटरी को चार्ज करने के लिए ज़िम्मेदार है, और बैटरी को विभिन्न ऑन-बोर्ड डिवाइस और सिस्टम (इलेक्ट्रिक पावर स्टीयरिंग, आयाम और हेडलाइट्स, एयर कंडीशनिंग, गर्म खिड़कियां और सीटें, ऑडियो सिस्टम) को बिजली देने की आवश्यकता होती है ध्वनिकी आदि के साथ)।

इलेक्ट्रिक कार में भूमिका निभाने वाली इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली में कार्यों की एक पूरी श्रृंखला होती है। सिस्टम सक्रिय सुरक्षा के लिए जिम्मेदार है, इलेक्ट्रिक मोटरों के संचालन को नियंत्रित करता है, कर्षण बैटरी और चार्ज स्तर की स्थिति की निगरानी करता है, ऊर्जा खपत निर्धारित करता है और ड्राइविंग करते समय ऊर्जा बचत मोड सक्रिय करता है, आदि।

यदि हम डिवाइस के बारे में बात करते हैं, तो इसमें एक नियंत्रण इकाई (समान रूप से) और बड़ी संख्या में सेंसर, साथ ही विभिन्न एक्चुएटर्स भी हैं। सेंसर कार की गति, इलेक्ट्रिक मोटर पर भार की डिग्री, साथ ही गैस ब्रेक पेडल की स्थिति और कई अन्य मापदंडों को रिकॉर्ड करते हैं।

सेंसर से सिग्नल नियंत्रक में प्रवेश करते हैं, जिसके बाद इकाई इलेक्ट्रिक वाहन चलते समय एक विशेष मोड के लिए सर्वोत्तम स्थिति बनाने का प्रयास करती है। साथ ही इंस्ट्रूमेंट पैनल पर ड्राइवर ड्राइविंग स्पीड, चार्ज खपत, बचा हुआ चार्ज, अभी भी कितने किलोमीटर ड्राइव किया जा सकता है आदि के बारे में जानकारी देख सकता है।

इलेक्ट्रिक वाहनों के प्रकार और व्यावहारिक संचालन: इलेक्ट्रिक कारों के फायदे और नुकसान

इस क्षेत्र में वैश्विक वाहन निर्माता आज दो रास्तों पर चल रहे हैं:

• इलेक्ट्रिक कारों के बिल्कुल नए मॉडल बनाए जा रहे हैं;
• निर्माता की लाइन में पहले से मौजूद कारों का इलेक्ट्रिक कारों में परिवर्तन हो रहा है;

इलेक्ट्रिक वाहनों को भी कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। जैसा कि आंतरिक दहन इंजन के मामले में होता है, कारों को लंबे समय से शहरी छोटी कारों, स्पोर्ट्स कारों आदि में विभाजित किया गया है। यही स्थिति इलेक्ट्रिक कारों की भी है।

1. ऐसी इलेक्ट्रिक कारें हैं जो विशेष रूप से शहर के लिए समाधान के रूप में तैनात हैं। ऐसे वाहनों की अधिकतम गति अपेक्षाकृत कम (सिर्फ 100 किमी/घंटा से अधिक) होती है, साथ ही मध्यम और उच्च भार मोड में अपेक्षाकृत छोटी सीमा (70-80 किमी) होती है।
2. "सार्वभौमिक" विकल्प पर भी प्रकाश डाला जाना चाहिए। ऐसी इलेक्ट्रिक कारें 140-160 किमी/घंटा की रफ्तार पकड़ने में सक्षम हैं, और स्वायत्तता भी बढ़ जाती है। इससे आप हाईवे पर यात्रा कर सकते हैं.
3. जहां तक ​​खेल संस्करणों की बात है, ऐसी इलेक्ट्रिक कारों की "अधिकतम गति" लगभग 200 किमी/घंटा और उससे अधिक होती है। त्वरण की गतिशीलता भी बहुत प्रभावशाली है। उदाहरण के लिए, आज टेस्ला इलेक्ट्रिक कारें 3 सेकंड से भी कम समय में "सौ" तक पहुंचने में सक्षम हैं, और दुनिया की सबसे तेज़ इलेक्ट्रिक कार की अधिकतम गति, जिसे अमेरिकी कंपनी जेनोवेशन द्वारा शेवरले कार्वेट के आधार पर बनाया गया था। 2017 में परीक्षण 300 किमी/घंटा से अधिक हो गए।

ऐसा प्रतीत होता है कि ऐसी कारें कई महत्वपूर्ण संकेतकों में आंतरिक दहन इंजन वाली कारों के बहुत करीब हैं। पहली नज़र में, इलेक्ट्रिक वाहनों में पर्याप्त स्वायत्तता और स्वीकार्य त्वरण गतिशीलता होती है। आप संचालन में आसानी, कम रखरखाव और सेवा लागत पर भी प्रकाश डाल सकते हैं, जो निश्चित रूप से उचित उपभोक्ताओं को इलेक्ट्रिक कार चुनने के लिए प्रेरित करेगा। हालाँकि, व्यवहार में सब कुछ थोड़ा अलग दिखता है।

आइए हम तुरंत ध्यान दें कि यह वास्तव में ऑपरेटिंग विशेषताएं और कई अन्य कारक हैं जो अभी भी इलेक्ट्रिक कारों को एक बड़े पैमाने पर समाधान नहीं बनने देते हैं। सबसे पहले, ऐसे वाहनों की लागत गैसोलीन या डीजल आंतरिक दहन इंजन वाले प्रतिस्पर्धियों की तुलना में काफी अधिक बनी हुई है।

इसके अलावा, आधुनिक डीजल इंजनों की दक्षता इन इकाइयों को न केवल गैसोलीन कारों के साथ, बल्कि इलेक्ट्रिक वाहनों के साथ भी गंभीरता से प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देती है। इस बात पर भी जोर दिया जाना चाहिए कि इलेक्ट्रिक कार की बैटरी को घरेलू आउटलेट से चार्ज होने में काफी समय लगता है, और बुनियादी ढांचे के खराब विकास के कारण फास्ट चार्जिंग स्टेशन अक्सर नहीं मिलते हैं। यह सीआईएस देशों के लिए विशेष रूप से सच है।

स्वायत्तता के लिए, निर्माता द्वारा घोषित डेटा अक्सर वास्तविकता के अनुरूप नहीं होता है। सबसे पहले, व्यवहार में, विशेष रूप से ठंड के मौसम में, बैटरी तेजी से डिस्चार्ज होती है।

दूसरे, यदि ड्राइवर गतिशील ड्राइविंग करता है, तो एक पूर्ण बैटरी चार्ज 70-80 किमी तक नहीं चल सकती है। शहर भर में, लेकिन केवल 40-50। इस जानकारी की पुष्टि करने के लिए, निसान लीफ मालिकों की वास्तविक समीक्षाओं को पढ़ना पर्याप्त है, क्योंकि इलेक्ट्रिक कार का यह बजट संस्करण आज सबसे किफायती और सबसे आम में से एक है।

सरल शब्दों में, बिना रिचार्ज किए इलेक्ट्रिक वाहन की रेंज स्थिर नहीं होती है, बल्कि बैटरी की स्थिति और क्षमता से लेकर ड्राइविंग शैली तक कई कारकों पर निर्भर करती है। यदि हम इसमें एयर कंडीशनिंग, आयाम, हीटिंग और अन्य समाधानों का उपयोग जोड़ दें, तो एक बार चार्ज करने पर, आदर्श सड़क परिस्थितियों में भी, माइलेज अनिवार्य रूप से 20-30% या उससे अधिक कम हो जाएगा।

यदि आपकी ड्राइविंग शैली सक्रिय है (लगातार 60 किमी/घंटा की औसत गति से अधिक), तो आप पूरे 50% पर भरोसा कर सकते हैं। यह पता चलता है कि यदि निर्माता एक बार चार्ज करने पर 140-160 किमी चलने का वादा करता है, तो यह आंकड़ा 70 किमी/घंटा से अधिक की गति से ड्राइविंग नहीं मानता है, और तब केवल इस शर्त पर कि बैटरी पूरी तरह से काम करने की स्थिति में है (बिना नुकसान के) बैटरी क्षमता का)।

हालाँकि, यदि आप एक इलेक्ट्रिक कार को, उदाहरण के लिए, राजमार्ग पर 130 किमी/घंटा तक गति देते हैं, तो बिना रिचार्ज किए सीमा केवल 70 किमी होगी। जैसा कि आप देख सकते हैं, जबकि यह अभी भी शहर के लिए स्वीकार्य है, देश की यात्राओं के लिए इलेक्ट्रिक कार का उपयोग करना बहुत मुश्किल है।

अब बैटरी के बारे में कुछ शब्द। आजकल आमतौर पर उपयोग की जाने वाली बैटरी लिथियम-आयन है। इसके उत्पादन के लिए बड़े खर्चों की आवश्यकता होती है, जो इलेक्ट्रिक कारों की कुल लागत को बहुत प्रभावित करता है। हालाँकि, ऐसी बैटरियों का सेवा जीवन औसतन लगभग 5 वर्ष तक सीमित है।

इसका मतलब यह है कि यद्यपि एक इलेक्ट्रिक कार को बनाए रखने की मूल लागत आंतरिक दहन इंजन के साथ इसके एनालॉग्स की तुलना में कई गुना कम है, उच्च प्रारंभिक लागत और एक महंगी बैटरी को बदलने की आवश्यकता (औसतन 5 वर्षों के बाद) ने आर्थिक लाभ और व्यवहार्यता को प्रभावित किया है। ऐसी कार खरीदने को लेकर काफी संशय है। इसमें बिजली की कीमतों में लगातार वृद्धि को भी जोड़ना उचित है, जो इलेक्ट्रिक कार रखने की लागत को भी प्रभावित करता है।

नतीजा क्या हुआ?

उपरोक्त को ध्यान में रखते हुए, यह स्पष्ट हो जाता है कि नवीन प्रौद्योगिकियों के सक्रिय कार्यान्वयन ने आधुनिक इलेक्ट्रिक वाहन की स्वायत्तता में उल्लेखनीय वृद्धि करना संभव बना दिया है। हालाँकि, ऐसी तकनीकों का उपयोग वाहन की अंतिम लागत को बहुत प्रभावित करता है, जिससे इसे बड़े पैमाने पर समाधान बनने से रोका जा सकता है।

जहां तक ​​अधिक किफायती संस्करणों की बात है, बैटरी, घरेलू नेटवर्क से लगभग 7-8 घंटे का चार्जिंग समय, साथ ही एक छोटा पावर रिजर्व ऐसे इलेक्ट्रिक वाहनों के कमजोर बिंदु बने हुए हैं।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी देश फास्ट चार्जिंग या बैटरी बदलने के लिए विशेष स्टेशन बनाने के रूप में सक्रिय रूप से बुनियादी ढांचे का विकास नहीं कर रहे हैं। इलेक्ट्रिक वाहनों की मरम्मत और रखरखाव के लिए विशेष सेवाओं के साथ भी यही स्थिति है। जबकि यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में इस मुद्दे पर बहुत ध्यान दिया जाता है, सीआईएस में, दुर्भाग्य से, इलेक्ट्रिक कारों के सामान्य संचालन के लिए स्वीकार्य स्थिति बनाने के बारे में बात करना अभी भी असंभव है।

यह बहुत संभव है कि स्थिति जल्द ही बदल जाएगी, लेकिन आज भी घरेलू सड़कों पर इलेक्ट्रिक कार दुर्लभ बनी हुई है। आमतौर पर ऐसी कार बड़े शहरों में मिल जाती है। साथ ही, धनी मालिक अक्सर व्यावहारिक उद्देश्यों की तुलना में मनोरंजन के लिए इलेक्ट्रिक कारें अधिक खरीदते हैं।

दूसरे शब्दों में, अधिकांश ड्राइवरों के लिए इलेक्ट्रिक कार को परिवहन का मुख्य और स्थायी साधन मानना ​​उचित नहीं है, खासकर जब सीआईएस देशों के बारे में बात की जाती है।

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