電気自動車に使用されるモーターの種類と将来の動向 • EVreporter

モーターは電気自動車の動力源です。 最高速度、加速度、登坂能力、消費電力、車両のパフォーマンスを決定します。 記事上で、Gurusharan Dhillon (Customized Energy Solutions 社 eモビリティ担当ディレクター)電気自動車に使用されるさまざまな種類のモーターの特性と主要なコンポーネントについて説明します。

電動モーターの選択を最終的に決定する際に考慮すべき 3 つの重要な点は次のとおりです。

車両の重量、過負荷、空気力学は、電気モーターの速度、トルク、出力要件を決定するのに役立ちます。

交通密度、地形、気温などのさまざまな要因を考慮した運転サイクルは、バッテリー パックのサイズやパワートレインの選択に影響します。

モーター速度を考慮するには、車両の最高速度を考慮する必要があります。 どのくらいの時間速度を維持する必要があるか、差動比、ホイール半径もモーターの選択に影響します。

最適な電動モーターを選択するための具体的な考慮事項は次のとおりです。

電気自動車の性能は、電気モーターの性能に直接依存します。 モーターの性能は、トラクションモーターのトルク-速度および出力-速度特性によって決まります。

EV用モーターは、定出力域での加速性能と幅広い速度域のバランスを図る必要があるため、適切な出力特性を選択することが課題となります。 低速での定トルク動作領域は、良好な発進と上り坂の走行を実現するために重要です。 定出力領域は平坦な路面での最高速度を決定します。

ローターは、機械的動力を伝達するシャフトを回転させる可動部品です。 ロータは軸を中心に回転できるようにサポートするベアリングによって支えられており、電流が流れると巻線が磁極を形成します。 ステーターは固定部分です。

電気モーターでは、ワイヤーのループを流れる電流によって回転を生成するために磁石が使用されます。 これらの磁石は通常、ネオジムやジスプロシウムなどの希土類材料で作られており、サプライチェーンは地理的に非常に制約されています。 中国は世界のレアアース生産の大部分を占めており、価格の大きな変動につながっている。

コストや入手可能性の問題とは別に、これらの物質は、その採取、取引、廃棄に関して重要な環境的、政治的、倫理的問題も引き起こします。

希土類元素の使用を避けるモーター設計が開発されており、コントローラーを使用したモーターのより高いレベルの最適化が必要です。

最近の開発には、同等の誘導モーターと同等以上の出力密度を持つフェライト磁石を使用するスポーク ローター PMSM が含まれます。 その他の革新には、磁石を銅巻線に置き換える巻線ローター構成の利用、アルミニウムローター誘導モーター、ローターに磁石や銅を必要としないスイッチトリラクタンスモーターなどが含まれます。

シンクロナス・リラクタンス・モーターの主な特徴は、希土類永久磁石を使用しない同期速度での高効率です。 減磁の心配がないため、永久磁石モーターよりも本質的に信頼性が高くなります。

同期リラクタンス モーターの主な利点は、ローター損失が無視できることです。 同期リラクタンス モーターの熱が低減されると、トルクと出力密度が向上し、所定の定格でモーターのサイズを小さくできるようになります。 これらのモーターは、トルクリップルや振動レベルが低いため、静かです。

効率の向上

効率は電気モーターにとって重要な要素であり、将来の開発では効率をさらに高めることに重点が置かれる可能性があります。 これには、新しい材料の使用、設計の改善、より高度な制御アルゴリズムが含まれる可能性があります。

IoTとの統合

IoT システムとの高度な統合により、リモート監視、制御、最適化が可能になります。

デザインの進化

次のような需要の高まりにより、非伝統的なデザインに向かう動きがあります。

参考文献と詳細情報:

グルシャラン・ディロンは、戦略、運営、販売、マーケティングにおいて 30 年以上の専門知識を持つ自動車の専門家です。 彼は現在、Customized Energy Solutions の eMobility 担当ディレクターを務めています。 ディロンは電動モビリティ分野に重点を置き、パワートレイン、バッテリー技術、充電インフラ、および新興技術を専門としています。 彼は、トヨタ、日産、ホンダ、ヒュンダイなどの大手自動車 OEM と協力してきました。

Customized Energy Solutions は、いくつかの大手モーター メーカーおよび OEM と緊密に連携し、パワートレイン アプリケーションに最適なパフォーマンスを提供する最適なモーターの設計と推奨をサポートします。

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