تكنولوجيا وتوجهات محركات القيادة
محرك سلكي مسطح
يشير محرك الأسلاك المسطحة إلى استبدال الأسلاك النحاسية الأسطوانية التقليدية المطلية بالمينا في لف الجزء الثابت بسلك نحاسي مسطح مطلي بالمينا معالج على شكل دبوس شعر. في المقطع العرضي للجزء الثابت للمحرك السلكي الدائري، توجد فجوات كثيرة بين الأسلاك النحاسية الدائرية، بينما في المقطع العرضي للجزء الثابت للمحرك السلكي المسطح، يمكن للسلك النحاسي المستطيل ملء المساحة بشكل أفضل وتحسين معدل ملء الفتحة، وهو الاختلاف الأساسي بين محركات الأسلاك المسطحة والمحركات السلكية الدائرية.
بالمقارنة مع محركات الأسلاك المستديرة التقليدية، يمكن زيادة معدل ملء فتحة النحاس العارية لمحركات الأسلاك المسطحة بنسبة 20%-30%. إن الزيادة في معدل ملء الفتحة تعادل قدرة المحرك على إخراج طاقة وعزم دوران أعلى في ظل نفس الحجم؛ أو في ظل نفس القوة، يمكن تقليل القطر الخارجي وحجم المحرك، وبالتالي تقليل وزن المحرك، وبالتالي فإن محرك لف الأسلاك المسطحة يتمتع بكثافة طاقة أعلى، مما يمكن أن يجعل محرك المغناطيس الدائم يستمر في التطور في اتجاه التصغير.
بالمقارنة مع محركات الأسلاك المستديرة، فإن الميزة الأساسية لمحركات الأسلاك المسطحة هي تقليل الخسائر وتحسين الكفاءة. من بين خسائر المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم، يمثل فقدان النحاس (الخسارة بشكل أساسي في لف الجزء الثابت) حوالي 65٪، ويمثل فقدان الحديد (الخسارة في قلب الجزء الثابت وقلب الدوار) حوالي 20٪، وتمثل الخسائر المتبقية نسبًا منخفضة نسبيًا. مستوى فقدان الحديد لمحركات الأسلاك المسطحة ومحركات الأسلاك المستديرة متشابه، والفرق الرئيسي هو فقدان النحاس. بالمقارنة مع محركات الأسلاك المستديرة التقليدية، يمكن زيادة معدل ملء فتحة النحاس العارية لمحركات الأسلاك المسطحة بنسبة 20٪ -30٪، ويتم تقليل إجمالي فقدان النحاس بنسبة 21٪، وتزداد الكفاءة بنحو 1٪.
تقنية تبريد الزيت
التبريد بالهواء والتبريد بالسائل والتبريد التبخيري هي ثلاثة أنظمة تبريد شائعة الاستخدام للمحركات. تم استخدام التبريد بالهواء على نطاق واسع في مجال تبريد المحركات منخفضة الطاقة بسبب مزاياه المتمثلة في التكلفة المنخفضة والموثوقية العالية وسهولة التركيب. يتمتع التبريد السائل بقوة تبديد حرارة أعلى، ويمكن أن تصل كفاءة تبديد الحرارة إلى 50 ضعفًا من التبريد بالسائل. إنه مناسب لمناسبات تبديد الحرارة مع توليد حرارة عالية للمحرك وكثافة تدفق حرارة عالية. ومع ذلك، يتطلب نظام التبريد السائل دوائر سائلة متداولة إضافية وأنظمة مانعة للتسرب، مما يزيد من تكلفة وتعقيد نظام المحرك. يستخدم نظام التبريد التبخيري بشكل أساسي في نظام تبريد مجموعات المولدات ذات السعة الكبيرة من فئة الميجاواط، ويستخدم دورة تغيير الطور بين الغاز والسائل لتحقيق تبريد فعال للمحرك.
تنقسم أشكال التبريد السائل للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم للسيارات تقريبًا إلى نوعين: التبريد المباشر والتبريد غير المباشر. التبريد غير المباشر هو قناة تبريد مصممة في الغلاف، حيث يتدفق سائل التبريد عبر الغلاف بالكامل لإزالة الحرارة. التبريد المباشر هو حقن زيت التبريد في المحرك المحكم واستخدام السعة الحرارية النوعية العالية لزيت التبريد للتبريد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتبريد المباشر زيادة مساحة التلامس مع مصدر الحرارة وتحقيق تأثير تبريد أفضل. يولد الطرف المتعرج للمحرك المتزامن ذي المغناطيس الدائم الكثير من الحرارة. لا يمكن لسائل التبريد أن يتلامس مباشرة مع اللف تحت التبريد بالماء، ولكن يمكن لزيت التبريد أن يتلامس مباشرة مع اللف تحت التبريد بالزيت، مما يتمتع بكفاءة تبريد أعلى ومزايا أكثر بروزًا.
في ظل تقنية التبريد بالزيت، يمكن لزيت التبريد أن يتلامس مباشرة مع مكونات التسخين في المحرك، وكفاءة تبديد الحرارة أعلى بكثير من كفاءة نظام التبريد المائي التقليدي. يتمتع وسط الزيت بمزايا العزل الجيد، والثابت العازل العالي، ونقطة التجمد المنخفضة ونقطة الغليان العالية.
