2009 a été la « première année des véhicules électriques ». Un moteur à combustion interne obtient de l'énergie mécanique (puissance de rotation) grâce à une réaction chimique appelée combustion, mais un moteur convertit l'énergie électrique directement en énergie mécanique. Dans le cas d'un moteur EV (véhicule électrique), l'électricité circule à travers le stator fixé au boîtier, et le rotor, qui est un corps en rotation, reçoit l'électricité sous forme d'énergie de rotation.
Si vous observez la rotation d’un moteur sur des périodes de temps très courtes, vous verrez que la direction de la force magnétique du côté du stator, là où circule le courant, change constamment. Le côté rotor répète l'action d'être « tiré », puis « séparé », puis « tiré » à nouveau. En effet, cette méthode convient pour obtenir un mouvement de rotation. Un seul côté doit tourner. En d'autres termes, le stator doit être constitué d'un matériau dont l'aimantation s'inverse lorsque le sens du courant est inversé (un matériau magnétique doux), et le rotor doit être constitué d'un matériau dont l'aimantation continue d'être maintenue même lorsque le sens du courant est inversé. le courant change (un matériau magnétique dur). matériaux) sont nécessaires. Pour cette raison, les moteurs utilisent des plaques d'acier électromagnétiques pour le stator extérieur et des aimants permanents pour le rotor rotatif.
Moteur Stella rechargeable de Fuji Heavy Industries. Il partage le même design que la Mitsubishi i-MiEV, mais les spécifications détaillées sont différentes. Le boîtier Ryobi en aluminium moulé sous pression est à double couche, avec des passages d'eau de refroidissement moulés à l'intérieur. Le savoir-faire comprend également comment insérer le noyau et comment couler.
Pièce moteur de Nissan Leaf. Comme vous pouvez le constater à la taille du support avec ses bras étendus d'un côté à l'autre, le moteur, qui est un bloc de métal, est plus lourd qu'il n'y paraît. Comme pour les moteurs à combustion interne, la raison pour laquelle une amélioration du rendement de 1 pour cent est nécessaire est de réduire ce poids autant que possible.
Les moteurs pour véhicules électriques sont extrêmement performants et coûteux. De plus, il doit être léger et très efficace. Selon les constructeurs automobiles, les moteurs EV ont des « exigences de performances insensées ».
Normalement, les moteurs sont souvent utilisés à une vitesse de rotation presque constante. La rotation du moteur d'un train change lorsque le train démarre et s'arrête, mais l'accélération est constante et la décélération est également constante. Les vitesses sont spécifiées entre les stations et les pentes sont également connues. Par conséquent, vous pouvez réagir en conduisant comme programmé. Cependant, pour les véhicules électriques circulant sur des routes générales, il n'y a pas de nombre de tours défini après le nombre de secondes après le démarrage. Même sur la même route, le travail du moteur change en fonction de la situation du trafic. Un moteur dont la rotation change constamment ne peut pas être utilisé dans des applications normales. C'est pour ça que c'est fou.
Le stator est formé par l’empilement de nombreuses plaques d’acier électromagnétiques ultra-minces. Plus il est fin, plus la perte par courants de Foucault peut être supprimée, mais un certain degré d'épaisseur est nécessaire pour maintenir la précision de la forme. L’équilibre dépend du savoir-faire de chaque sidérurgiste. (ILLUSTRE : Toshinao Kumagai)
Afin de gérer cette fluctuation de rotation en douceur, le côté stator doit instantanément changer de magnétisation, mais l'instant suivant, une force importante doit être transférée au côté rotor. Le stator nécessite un matériau très efficace (faibles pertes) et dont l'aimantation peut être facilement inversée. Il s'agit d'une tôle d'acier électrique, qui est un matériau magnétique doux. Dans les véhicules électriques, des tôles d'acier électromagnétiques d'une épaisseur de {{0}},3 à 0,5 mm sont empilées pour former une plaque épaisse. C'est pour le supprimer. Les surfaces des plaques d'acier électriques ultra fines sont revêtues et isolées les unes des autres. Cette structure réduit les pertes par courants de Foucault.
D'autre part, des aimants permanents sont utilisés du côté du rotor, qui reçoit du courant et génère une force de rotation, mais pour les véhicules électriques, qui présentent de grandes fluctuations de rotation et des exigences strictes en matière de « décélération soudaine » et « d'accélération soudaine », ainsi que de rotation élevée. et un couple important. Concernant les moteurs, premièrement, les moteurs de type couple magnétique avec des aimants disposés autour du rotor ne conviennent pas. Pour les véhicules hybrides, il existe un type de couple magnétique, mais pour les véhicules électriques purs, une combinaison de couple magnétique et de couple de réactance est utilisée, avec des aimants disposés de manière à ce que le champ magnétique de l'aimant permanent devienne plus fort à intervalles réguliers autour du rotor face au stator. surface. C'est un moteur de type.
Puissants aimants de terres rares intégrés dans le rotor. La façon dont ils sont disposés affecte les performances du moteur. Placer un aimant près de la périphérie extérieure augmentera le couple magnétique, mais cela seul ne convient pas aux véhicules électriques. Les aimants sont disposés en diagonale pour utiliser le couple de réactance (qui a une phase différente du couple magnétique).
Sur la photo ci-dessus, des aimants permanents verts sont intégrés dans le rotor, et le placement de ces aimants relève du savoir-faire. De plus, les aimants utilisés sont des aimants de terres rares dont les composants comprennent le néodyme, le fer et le bore, qui sont les plus puissants parmi les aimants permanents. Du dysprosium est également ajouté pour supprimer la démagnétisation thermique, qui affaiblit la force magnétique en raison de la chaleur de rotation élevée. On dit que l’ajout de 1 % de dysprosium peut améliorer la démagnétisation thermique d’environ 15 degrés, et de tels aimants hautes performances sont essentiels pour les moteurs de véhicules électriques.
L'augmentation de la puissance du moteur se fait souvent dans les véhicules électriques, mais une façon d'augmenter la puissance avec le même moteur consiste à augmenter la vitesse de rotation. Cependant, si la rotation augmente, une démagnétisation thermique est susceptible de se produire. Aussi, plus la rotation est élevée, plus il devient difficile de gérer le petit écart entre le rotor et le stator. La précision d'usinage est requise pour les tôles d'acier électromagnétiques.
La technologie permettant de produire en série des moteurs hautes performances est extrêmement avancée. Cela nécessite non seulement un savoir-faire en matière de conception, mais également une aide pour les matériaux. Nous avons également besoin d'aide pour le processus de fabrication. C'est pour cette raison que de nombreux fabricants d'acier proposent des tôles d'acier électriques avec une technologie de traitement incluse. De cette façon, les performances du moteur se sont considérablement améliorées. Le boîtier du moteur est en alliage d’aluminium, un matériau non magnétique. Cette conception et cette transformation de formes, c’est aussi une masse de savoir-faire.
