汽车电动机的过去与未来

电动机是把电能转换成旋转机械能的一种设备,它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成旋转扭矩。根据需要的不同,电动机的构造和功能形式也不尽相同。

为电动汽车开发更高效率的电动机,目前仅次于更长续航里程电池的研发工作,正处于快速发展阶段,未来的电动汽车要能提供更好的驾驶体验。

康隆(Cannon)Ergos公司铸铝设备部是立式铝压铸设备行业的领导者,正积极从事于这方面的研发工作。

电动汽车的历史

汽车电动机的过去与未来

早期的电动汽车

让我们简单回顾一下电动汽车的历史,以便我们可以更好地展望其未来的发展。

其实,电动汽车并非是今天的发明,第一款电动汽车的发明其实要归功于几个人:

1828年,Ányos Jedlik发明了一台早期的电动机,然后用他的新电机做驱动,制造了一个小台车模型。

1834年,佛蒙特州的铁匠Thomas Davenport搭建了一台类似的小车模型,它可以在一段短的圆形导电轨上运行。

1834年,荷兰格罗宁根市的Sibrandus Stratingh教授与他的助手Christopher Becker做出了一款以不可充电的原电池做驱动的小比例电动车模型。

在1832~1839年间(确切的年限不详),苏格兰阿伯丁的化学家Robert Davidson制造了第一台以原电池(电池)做驱动的电机车模型。后来,Thomas Parker在1884年制造了第一款电动汽车原型车,使用的是他自己设计的特殊大容量电池。

在19世纪末至20世纪初,电动汽车无疑可能是人们首选的交通工具之一,因其比当时的燃油汽车更舒适。

在当时的美国,40%的车辆是蒸汽动力的,38%是电动的,22%是燃油车。当时美国共注册有33842辆电动汽车,也因此而成为电动汽车最受欢迎的国家。

不幸的是,与随后的内燃发动机汽车相比,电动汽车由于成本高、最高时速低以及电池续航里程短的缺点,在世界上逐渐被淘汰,只有电力机车和某些特殊的行业还在继续使用电动车辆。

随着世界石油储量大发现,汽油价格越来越低廉,汽油车长途行驶的成本也更便宜。

电动汽车的未来

21世纪初,由于人们越来越关注石化燃料汽车所引发的问题,尤其是尾气排放对环境的污染,以及目前石化燃料交通设施可持续性发展的问题,加之电动汽车技术的不断提高,使得电动和其他替代燃料汽车的发展正方兴未艾。

电池储存电能,再通过电动汽车上的电动机转换成驱动汽车行驶的机械动能。电池会通过逆变器控制电动机,逆变器将电池的直流电转变成交流电供给电动机。松开油门或刹车时,汽车电动机又会转变成一台发电机为电池充电。

电远比燃油更有效率

一部高品质的电动机,它的输出或效率都是非常高的,如果以产生能量与接收能量的比例衡量:交流电动机会超过98%,变压器和静态换流器会达到99.5%。

而热力发动机与之相比,最优化的汽车内燃机也不会超过40%。

两项最关键的因素

一款电动汽车要想在竞争产品中脱颖而出,关键的因素就是:续航里程和性能。续航里程主要取决于电池供给电动机的电量,而性能则完全要依赖电动机的效率。

为提高电动机的效率,现有多项技术都在论证之中,包括采用交流电(AC)带变频器、永磁体、同步或异步电动机、无刷及正弦无刷直流(DC)电动机等的机型。

每一项技术都有其优缺点。随着电子控制技术的不断发展,以前遇到的那些难以控制或效率低的问题正逐渐被解决。

康隆(Cannon)在电动机制造方面拥有丰富的经验

汽车电动机的过去与未来

康隆(Cannon)Ergos的立式压铸设备

康隆(Cannon)Ergos的铸铝设备部是铝、镁及合金材料的立式压铸设备行业的领导者,设备被遍及五大洲的电动机制造商所采用。

作为立式压铸技术的领先者——TCS公司拥有近50年的铝加工设备制造经验,该公司于1988年加入康隆(Cannon)集团,之后成为康隆(Cannon)Ergos的铸铝设备部。

目前,康隆(Cannon)Ergos正全力开发的一款新型立式压铸设备可以提高汽车驱动电动机的效率。

康隆(Cannon)Ergos的转子一号(RotorOne)型设备,采用了先进的垂直注射的设计理念,利用一个多站式的转台承载几个模具进行循环生产,这款专为高效生产而开发的新型压铸设备具有很多优势:

★ 铝在转子和定子中均匀分布,消除了气泡和针孔,因而重量更均衡,品质更好。

原材料依次通过几个工作站完成生产,使压铸设备的生产效率更高。

模块化设备可以在一个班次中生产不同型号和尺寸的产品,如果需要,设备可配备自动即时换模系统。

采用模压注射铸造工艺,显著提高了熔融金属的质量和电学性能。

闭环控制工艺,可及时修正注射参数。

设备已为工业4.0做好了准备,可与工厂计算机管理系统进行全面集成。

通过与全球领先的汽车驱动电动机制造商合作,康隆(Cannon)Ergos可以在实际工业化的模式下开发和测试这款创新的压铸设备。


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