Գերմանական Mahle ավտոպահեստամասերի ընկերությունը մշակել է բարձր արդյունավետությամբ էլեկտրական շարժիչներ էլեկտրաշարժիչների համար, և չի սպասվում, որ ճնշում կլինի հազվագյուտ հողերի առաջարկի և պահանջարկի վրա։
Ի տարբերություն ներքին այրման շարժիչների, էլեկտրական շարժիչների հիմնական կառուցվածքը և աշխատանքի սկզբունքը զարմանալիորեն պարզ է:Կարծում եմ՝ երիտասարդ տարիներին շատերն են խաղացել «քառաքարշակով»:Դրա մեջ կա էլեկտրական շարժիչ։
Շարժիչի աշխատանքի սկզբունքն այն է, որ մագնիսական դաշտը գործում է հոսանքի ուժի վրա, որպեսզի շարժիչը պտտվի:Շարժիչը էլեկտրական էներգիան մեխանիկական էներգիայի վերածող սարք է։Այն օգտագործում է էներգիայով հագեցած կծիկ՝ պտտվող մագնիսական դաշտ ստեղծելու համար և գործում է ռոտորի վրա՝ ձևավորելով մագնիսաէլեկտրական ուժի պտտման ոլորող մոմենտ:Շարժիչը հեշտ է օգտագործել, հուսալի շահագործման մեջ, ցածր գնով և ամուր կառուցվածքով:
Մեր կյանքում շատ բաներ, որոնք կարող են պտտվել, օրինակ՝ վարսահարդարիչները, փոշեկուլները և այլն, ունեն շարժիչներ:
Մաքուր էլեկտրական մեքենայի շարժիչը համեմատաբար ավելի մեծ է և ավելի բարդ, բայց հիմնական սկզբունքը նույնն է:
Շարժիչի մեջ ուժ փոխանցելու համար անհրաժեշտ նյութը, իսկ մարտկոցից էլեկտրական հոսանք փոխանցող նյութը շարժիչի ներսում գտնվող պղնձե կծիկն է:Մագնիսական դաշտը ձևավորող նյութը մագնիս է:Սրանք նաև երկու ամենահիմնական նյութերն են, որոնք կազմում են շարժիչը:
Նախկինում էլեկտրական շարժիչներում օգտագործվող մագնիսները հիմնականում երկաթից պատրաստված մշտական մագնիսներ էին, սակայն խնդիրն այն է, որ մագնիսական դաշտի ուժը սահմանափակ է։Այսպիսով, եթե շարժիչը փոքրացնեք այնքան, որքան այն միացնում է սմարթֆոնին այսօր, դուք չեք ստանա անհրաժեշտ մագնիսական ուժը:
Այնուամենայնիվ, 1980-ականներին հայտնվեց մշտական մագնիսների նոր տեսակ, որը կոչվում է «նեոդիմում մագնիս»:Նեոդիմի մագնիսները մոտ երկու անգամ ավելի ուժեղ են, քան սովորական մագնիսները:Արդյունքում այն օգտագործվում է ականջակալներում և ականջակալներում, որոնք ավելի փոքր են և հզոր, քան սմարթֆոնները։Բացի այդ, մեր առօրյայում դժվար չէ գտնել «նեոդիմի մագնիսներ»։Այժմ որոշ բարձրախոսներ, ինդուկցիոն կաթսաներ և բջջային հեռախոսներ մեր կյանքում պարունակում են «նեոդիմի մագնիսներ»:
Էլեկտրաէներգիայի մեքենաներն այսօր այդքան արագ գործարկվում են «նեոդիմի մագնիսների» պատճառով, որոնք կարող են կտրուկ բարելավել շարժիչի չափը կամ թողունակությունը:Սակայն 21-րդ դար մտնելուց հետո նոր խնդիր է առաջացել նեոդիմում մագնիսներում հազվագյուտ հողերի օգտագործման պատճառով։Հազվագյուտ հողային պաշարների մեծ մասը գտնվում է Չինաստանում:Վիճակագրության համաձայն՝ աշխարհում հազվագյուտ հողի մագնիսական հումքի մոտ 97%-ը մատակարարվում է Չինաստանից։Ներկայումս այդ ռեսուրսի արտահանումը խիստ սահմանափակված է։
Նեոդիմում մագնիսներ մշակելուց հետո գիտնականները փորձեցին և չհաջողվեց ստեղծել ավելի փոքր, ուժեղ և նույնիսկ ավելի էժան մագնիսներ:Քանի որ Չինաստանը վերահսկում է տարբեր հազվագյուտ մետաղների և հազվագյուտ հողերի մատակարարումը, որոշ վերլուծաբաններ կարծում են, որ էլեկտրական մեքենաների գինը չի նվազի, ինչպես և սպասվում էր։
Սակայն վերջերս գերմանական ավտոմոբիլային տեխնոլոգիաների և մասերի մշակման «Mahle» ընկերությունը հաջողությամբ մշակել է նոր տեսակի շարժիչ, որն ընդհանրապես չի պարունակում հազվագյուտ հողային տարրեր:Մշակված շարժիչն ընդհանրապես մագնիսներ չի պարունակում:
Շարժիչների նկատմամբ այս մոտեցումը հայտնի է որպես «ինդուկցիոն շարժիչ», և այն ստեղծում է մագնիսական դաշտ՝ հոսանք անցնելով ստատորի միջով մագնիսների փոխարեն, որոնց միջով կարող է հոսել հոսանքը:Այս պահին, երբ ռոտորի վրա ազդում է մագնիսական դաշտը, այն կառաջացնի էլեկտրաշարժիչ պոտենցիալ էներգիա, և երկուսը փոխազդում են՝ առաջացնելով պտտվող ուժ:
Պարզ ասած, եթե մագնիսական դաշտը մշտապես առաջանում է շարժիչը մշտական մագնիսներով փաթաթելով, ապա մեթոդը մշտական մագնիսները էլեկտրամագնիսներով փոխարինելն է։Այս մեթոդն ունի բազմաթիվ առավելություններ, գործողության սկզբունքը պարզ է, և այն շատ դիմացկուն է։Ամենակարևորը, ջերմության արտադրության արդյունավետության փոքր նվազում կա, և նեոդիմումային մագնիսների թերություններից մեկն այն է, որ դրանց արդյունավետությունը նվազում է, երբ առաջանում է բարձր ջերմություն:
Բայց այն նաև ունի թերություններ, քանի որ հոսանքը շարունակում է հոսել ստատորի և ռոտորի միջև, ջերմությունը շատ լուրջ է:Իհարկե, կարելի է լավ օգտագործել բերքահավաքի արդյունքում առաջացած ջերմությունը և այն օգտագործել որպես մեքենայի սրահի ջեռուցիչ:Դրանից բացի, կան մի քանի բացասական կողմեր.Բայց MAHLE-ն հայտարարեց, որ ինքը հաջողությամբ մշակել է ոչ մագնիսական շարժիչ, որը լրացնում է ինդուկցիոն շարժիչի թերությունները:
MAHLE-ն ունի երկու հիմնական առավելություն իր նոր մշակված առանց մագնիսական շարժիչի մեջ:Հազվագյուտ հողերի առաջարկի և պահանջարկի անկայունությունը մարդու վրա չի ազդում:Ինչպես նշվեց վերևում, մշտական մագնիսներում օգտագործվող հազվագյուտ հողային մետաղների մեծ մասը ներկայումս մատակարարվում է Չինաստանի կողմից, սակայն ոչ մագնիսական շարժիչների վրա չի ազդում հազվագյուտ հողային մատակարարման ճնշումը:Բացի այդ, քանի որ հազվագյուտ հողային նյութեր չեն օգտագործվում, այն կարելի է մատակարարել ավելի ցածր գնով:
Մյուսն այն է, որ այն ցույց է տալիս շատ լավ արդյունավետություն, էլեկտրական մեքենաներում սովորաբար օգտագործվող շարժիչները ունեն մոտ 70-95% արդյունավետություն:Այսինքն, եթե դուք ապահովում եք էներգիայի 100%-ը, ապա կարող եք ապահովել ելքի առավելագույնը 95%-ը։Այնուամենայնիվ, այս գործընթացում կորստի գործոնների պատճառով, ինչպիսիք են երկաթի կորուստը, արտադրանքի կորուստն անխուսափելի է:
Այնուամենայնիվ, ասվում է, որ Մալերը շատ դեպքերում արդյունավետ է ավելի քան 95%, իսկ որոշ դեպքերում մինչև 96%:Թեև ճշգրիտ թվեր չեն հայտարարվել, ակնկալեք տեսականու մի փոքր աճ՝ նախորդ մոդելի համեմատ:
Ի վերջո, MAHLE-ն բացատրեց, որ մշակված առանց մագնիսական շարժիչը կարող է օգտագործվել ոչ միայն սովորական մարդատար էլեկտրական մեքենաներում, այլ նաև կարող է օգտագործվել առևտրային մեքենաներում ուժեղացման միջոցով:MAHLE-ն ասաց, որ սկսել է զանգվածային արտադրության հետազոտություններ, և նա համոզված է, որ երբ նոր շարժիչի մշակումն ավարտվի, նա կկարողանա ապահովել ավելի կայուն, ցածր գնով և ավելի բարձր արդյունավետությամբ շարժիչներ:
Եթե այս տեխնոլոգիան ավարտին հասցվի, միգուցե MAHLE-ի առաջադեմ էլեկտրական շարժիչների տեխնոլոգիան կարող է նոր մեկնարկային կետ դառնալ էլեկտրական մեքենաների ավելի լավ տեխնոլոգիաների համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ Փետրվար-04-2023