היבטים קשים יותר של יצרני מנועים חשמליים בהודו
התקן תנועה סיבובית וליניארית כולל מכלול סטטור מגנטי, מפעילים אלקטרומגנטיים מנוגדים, וממיר ליניארי לסיבובי (למשל, פקה). כל מפעיל אלקטרומגנטי כולל סליל שמוגדר להנעה הדדית ביחס למכלול הסטטור המגנטי או לתרגום ליניארי בכיוון משותף ביחס למכלול הסטטור המגנטי. המפעילים האלקטרומגנטיים מחוברים לממיר הליניארי-לסיבובי, ובעת הדדיות או תרגום ליניארי, מניעים את הממיר הליניארי-לסיבובי בתנועה סיבובית או לינארית. ההתקן עשוי להיות ממוקם בתוך גלגל, שעשוי להיות חלק מרכב. אם הוא חלק מגלגל של רכב, ניתן להשתמש בהתקן כדי לספק הנעה, היגוי, בלימה ומתלים לרכב.
מדריך הנדסת חשמל ויישומים (ISBN 0-7506-7351-6) הוא הגרסה המקורית של מדריך הנדסת חשמל שפורסם לראשונה על ידי Elsevier Science, ארה"ב תחת ספינת הדגל של Newnes Power Engineering Series, בריטניה (דרך Butterworth Heinemann, בריטניה ).זה נחשב כמדריך ייחודי ונדיר מסוגו. Elsevier Sciece עצמם ציינו לגבי ספר זה כ"מעולם לא היה מכוסה כל כך הרבה קרקע במשאב עיון בנפח אחד. ספר זה בוודאי יהווה ערך רב לסטודנטים, טכנאים ומהנדסים בפועל, כמו גם למעצבי ויצרני ציוד, והוא אמור להפוך לנקודת המוצא שלהם לכל צורכי המידע בתחום זה.
בהתגלמויות שונות, מנגנון דגימת זרם פאזה (300, 600, איורים 3, 6), מערכת הנעה חשמלית של מנוע (100, איור 1), ורכב מנועי (1200, איור 12) כוללים מעגלי מיתוג המותאמים ל לקבל צורות גל זרם שלב ראשון ושני. מעגלי המיתוג מספקים את צורת הגל של זרם הפאזה הראשונה במהלך לפחות שני רגעי דגימה אופסט, ומספקים את צורת הגל של זרם הפאזה השנייה בזמן דגימת ייחוס. יצרני מנועים חשמליים בהודו ממיר אנלוגי לדיגיטלי מותאם לדגום את זרם הפאזה הראשונה צורת גל ברגעי דגימת ההיסט, וכדי לדגום את צורת הגל הנוכחית של השלב השני ברגע דגימת הייחוס. התגלמות של שיטה לוויסות צורות גל של זרם פאזה כולל ממיר אנלוגי לדיגיטלי המייצר דגימות של צורת גל זרם פאזה ראשונה ברגעי דגימה המתרחשים לפני ואחרי רגע דגימת ייחוס, היבטים קשים יותר של יצרני מנועים חשמליים בהודו ויצירת דגימה של צורת גל זרם שלב שני ברגע דגימת הייחוס.
עם הלחץ ההולך וגובר על יצרני המנועים החשמליים בהודו לפתח מנועים חשמליים קטנים ויעילים יותר, יש צורך בניתוח תרמי נוסף במקביל לתכנון האלקטרומגנטי המסורתי. תשומת לב לעיצוב התרמי יכולה להיות מתוגמלת על ידי שיפורים משמעותיים בביצועים הכוללים. מאמרים טכניים שפורסמו עד כה מדגישים מספר בעיות עיצוב תרמי שקשה לנתח. מאמר זה סוקר חלק מהנושאים הללו ונותן עצות כיצד להתמודד איתם בעת פיתוח אלגוריתמים להכללה בתוכנת עיצוב.
שיטה לייצור מבנה פסים כוללת שלב סידור פסים לסידור מספר פסים במיקומים קבועים מראש בחלל שנוצר בין תבנית קבועה לתבנית ניתנת להדק ולפתיחה ביחס לתבנית הקבועה, וכן הידוק שתי התבניות, שלב מילוי שרף למילוי שרף מותך לתוך החלל בו הוסדרו הפסים, ושלב תיקון פסים להקשחת השרף המותך שהתמלא בכך כדי לקבע את הפסים במיקומים שנקבעו מראש עם השרף המוקשה. , ופתיחת שתי התבניות. פינים משולבים שיש להטמיע בין פסי הרשת, המסודרים בסמיכות זה לזה, ניתנים להסרה בחלק המעורב של התבנית הניידת, ומוסרים ממוצר יצוק כאשר שתי התבניות נפתחות.
מנוע חשמלי כולל סטטור ורוטור המוקפים את הסטטור וניתנים לסיבוב סביב הסטטור. לרוטור יש מספר מגנטים קבועים שכל אחד מהם ניתן להזזה בכיוון רדיאלי של הרוטור. התנועה החיצונית הרדיאלית של המגנטים הקבועים מופעלת על ידי כוח צנטריפוגלי הנגרם על ידי סיבוב הרוטור.
כדי שמולקולות ישמשו כרכיבים במכונות מולקולריות, נדרשות שיטות המקשרות מולקולות בודדות למקורות אנרגיה חיצוניים ואשר מעוררות באופן סלקטיבי תנועה בכיוון נתון. חלה התקדמות משמעותית בבניית מנועים מולקולריים המונעים על ידי אור ועל ידי תגובות כימיות, אך עדיין לא נבנו מנועים מונעים חשמליים, למרות מספר הצעות תיאורטיות למנועים כאלה. כאן אנו מדווחים שמולקולת בוטיל מתיל גופרתי הנספגת על משטח נחושת יכולה להיות מופעלת כמנוע חשמלי בעל מולקולה אחת. אלקטרונים ממיקרוסקופ מנהור סורק משמשים להנעת mהיבטים קשים של יצרני מנועים חשמליים בהודו תנועה כיוונית של המולקולה במערך דו-טרמינלי. יתרה מכך, ניתן להתאים את הטמפרטורה ושטף האלקטרונים כדי לאפשר ניטור של כל אירוע סיבובי בקנה מידה מולקולרי בזמן אמת. כיוון וקצב הסיבוב קשורים לכיראליות הן של המולקולה והן של קצה המיקרוסקופ (המשמש כאלקטרודה), מה שממחיש את חשיבות הסימטריה של מגעי המתכת במכשירים חשמליים בקנה מידה אטומי.
מאמר זה מתייחס לגבולות של כוחות השוק ככוח המניע הבלעדי להתייעלות אנרגטית. שוק המנועים החשמליים בצרפת מנותח, עם דגש מיוחד על המבנה והתפקוד של השוק, כמו גם נוהלי קבלת ההחלטות של הסוכנים העיקריים. מהמחקר עולה כי כוחות השוק מוגבלים על ידי מגוון סוגי העסקאות ועל ידי שיטות קבלת ההחלטות של סוכנים, בסביבה המאופיינת בחוסר מידע ובתמריצים מפוצלים לאימוץ אפשרויות טכנולוגיות חסכוניות באנרגיה. העיתון טוען כי התערבות ציבורית היא תנאי הכרחי לארגון השוק ולקידום התייעלות אנרגטית. המאמר מצביע על המכשולים העיקריים להפצת טכנולוגיות מנועים חשמליים יעילות ומציע כמה יוזמות לשינוי שוק.
טעינת טורבו וקירור מטען לאחר מכן של מדיום העבודה גורמים בדרך כלל לעלייה בלחץ היעיל הממוצע במנוע דיזל רכב. ביצועים גרועים במהלך עליית עומס המנוע מיוחסים לאופי חילופי האנרגיה בין המנוע למגדש הטורבו. מילוי סעפות היניקה והפליטה, כמו גם הגדלת הלחץ וההאצה של הרכיבים המסתובבים של מגדש הטורבו, דורשים פרק זמן מסוים. ניתן לשפר משמעותית את הביצועים הדינמיים של מגדש הטורבו באמצעות מנוע חשמלי המחובר ישירות לציר הטורבו היבטים קשים יותר של יצרני מנועים חשמליים בהודו. קונספט חדש של מנוע חשמלי אסינכרוני עם רוטור דק מאוד יושם כדי לתמוך במגדש הטורבו במהלך פעולתו החולפת של המנוע של יצרני מנועים חשמליים בהודו. העבודה הניסיונית של התאמת מגדש טורבו בסיוע חשמלי למנוע היא יקרה למדי; לכן הוחלט לקבוע את המאפיין הכללי של המנוע החשמלי בנפרד באמצעות ניסויים,
בסביבת הייצור לפי הזמנה (MTO), אחד הנושאים החשובים הוא קביעת תאריכי אספקה ניתנים להשגה עבור הזמנות לקוחות, מה שמשפיע באופן משמעותי על ביצועי ייצור ה-MTO. למרות שנושא זה זכה לתשומת לב רבה בספרות, רוב המאמצים נקטו בגישה ברמה נמוכה יותר, הנוגעת בעיקר להשפעה של שיטות שונות להקצאת תאריכי מסירה על הביצועים היחסיים של כמה כללי שיגור. מאמר זה מציע את מערכת התמיכה בהחלטת תאריך אספקה הנוקטת גישה ברמה גבוהה יותר של שילוב פונקציות השיווק והתכנון הייצור תוך התחשבות בקיבולת הנוכחית והחלקת עומס העבודה.
על מנת לעמוד בתקני הפליטה העדכניים ביותר של האיחוד האירופי, יש להפחית את הכמות הממוצעת של פליטת CO2 עבור כל רכב שנמכר כדי למנוע קנסות ליצרנים. אחת הדרכים הפשוטות והזולות להכלאה היא מחולל מתנע הרצועה (BSG), מה שהופך אותו למתאים למגוון כלי רכב ברמת הכניסה. מאמר זה מציג אסטרטגיית תוכנה שפותחה לשליטה במנוע בעירה פנימית (ICE) ומחולל רצועה (BSG) ברכב המצויד בתיבת הילוכים ידנית אוטומטית וכן את שיפורי כושר הנהיגה, הנוחות והפליטה הצפויים בשימוש באסטרטגיה זו.
מאז 2018, המנועים החשמליים היעילים ביותר של Turntide Technologies - המבוססים על גרסה מעודכנת של עיצוב של תחילת המאה ה-19 - הפכו מאווררי קירור ברפתות ברחבי ארצות הברית; בנוסף, ליותר מתריסר חברות, כולל BMW ואמזון, יש חסכו ממוצע משוער של 64% בעלויות החימום והקירור על ידי התאמה מחדש של מערכות החימום, האוורור והמיזוג על הגג שלהם עם "מערכת המנוע החכם" של החברה[1]. כעת, כפי שהוכרז ביוני וביולי 2021[1,2 ,225], החברה שבסיסה ב-Sunnyvale, קליפורניה, ארה"ב, בגיבוי ביל גייטס ואמזון, מעבירה את המיקוד שלה לרכבים חשמליים (EVs) לאחר שהשיגה XNUMX מיליון דולר במימון ורכשה שלוש חברות סטארט-אפ-Hyperdrive Innovation,BorgWarner Gateshead, ו-Avid Technology - שמייצרות סוללות, מערכות הנעה ובקרות EV, בהתאמה.
במחקר זה, שיטות בקרה חזקות משמשות לשליטה במנוע הסינכרוני של המגנט הקבוע. תכונות כמו ביצועים טובים למרות הפרעת מומנט העומס של הרכב, רעשי מדידה, שינויים בפרמטרים של המערכת ואי ודאויות בתדר גבוה של סוגים מובנים ובלתי מובנים הופכים את הגישה הזו ליעילה יותר. מטרת הבקרה היא שליטה ושמירה על מהירות הרכב ומומנט המנוע בהתייחסויות הרצויות של הנהג. במחקר זה, בקר ויצרני מנועים חשמליים בהודו מתוכננים לראשונה בקר בהזמנה מופחתת בשל פשטות ויישום קל של הבקר האופטימלי. מחקרי סימולציה מבוצעים במחקר זה כדי להעריך את ביצועי הבקרה של מערכות הבקרה המתוכננות. מחקרים השוואה מראים שלבקרים המוצעים יש מספר יתרונות בהשוואה לבקר הזרימה הפרופורציונלית הכוללת מעקב אחר מהירות ייחוס ומומנט, שגיאת ריבוע ממוצעת, דחיית הפרעות והפחתת רעש.
עם הלחץ ההולך וגובר על יצרני המנועים החשמליים לפתח מנועים חשמליים קטנים ויעילים יותר, יש צורך בניתוח תרמי נוסף במקביל לתכנון האלקטרומגנטי המסורתי. תשומת לב לעיצוב התרמי יכולה להיות מתוגמלת על ידי שיפורים משמעותיים בביצועים הכוללים. מאמרים טכניים שפורסמו עד כה מדגישים מספר בעיות עיצוב תרמי שקשה לנתח. מאמר זה סוקר חלק מהנושאים הללו ונותן עצות כיצד להתמודד איתם בעת פיתוח אלגוריתמים להכללה בתוכנת עיצוב.
מוצגת סקירה מקיפה של מצב האמנות בתחום כונן מנועים חשמליים ואסטרטגיות בקרה. יש לציין כי טכנולוגיית הכונן ראתה צמיחה מרשימה במהלך שלושת העשורים האחרונים. ההתקדמות האחרונה בתחום האלקטרוניקה של מוליכים למחצה ומיקרו-אלקטרוניקה אפשרה להשתמש במנועי AC ביישומי הנעה רבים בעלי מהירות משתנה. הטמעה של טכניקות בקרה חדשות, כגון בקרה מוכוונת שדה ובקרה במבנה משתנה עם תכונות של מצב הזזה, הפכה את מנועי AC לחלופה בת קיימא למנועי DC ביישומי הנעה בעלי ביצועים גבוהים.
מערכת מונעת מנוע חשמלי (EMDS) מהווה יותר מ-40% מצריכת החשמל העולמית. מאמר זה מגדיר יעד שאפתני אך בר השגה עם תוכנית העבודה העולמית לשיפור היעילות האנרגטית של EMDS ב-10% עד 15% בהתבסס על ממצאי נייר העבודה 'הזדמנויות מדיניות יעילות אנרגטית למערכת מונעת על ידי מנוע חשמלי (Waide et al. , 2011)'. אם ממשלות יתחייבו לתוכנית העבודה המוצעת באופן מיידי, וישמרו על רמות משאבים, ניתן יהיה להשיג את היעד עד 2030 ויהיה שווה ערך להפחתת סך השימוש בחשמל העולמי בכ-5% היבטים קשים יותר של יצרני מנועים חשמליים בהודו. תוכנית העבודה המוצעת של מאמר זה היא ליישר הגדרות רגולטוריות בתוך תוכנית ישימה גלובלית. ה-IEA מאמין שניתן להשיג את היעד שלו רק באמצעות שיתוף פעולה גלובלי המוביל להגדרות מדיניות לאומיות מיושרות.
הספר מפתח גישה שיטתית להנעות מוטוריות. בעוד הדגש הוא על תרגול; מודלים, סימולציה וניתוח נרחבים פותחו כדי לסייע לקוראים בהבנתם את הנושא מתוך עקרונות בסיסיים. כמו כן, כל כונן מנוע מומחש עם יישום תעשייתי בפירוט בסוף הפרקים כדי לאפשר לקוראים לקשר בין תיאוריה לפרקטיקה.
מנוע כולל סטטור, רוטור הנתמך על ידי רכזת רוטור לסיבוב ביחס לסטטור, ובית התומך באופן קבוע בסטטור. הבית תומך בצורה מסתובבת את הרוטור וכולל קצה ראשון המקיף את הסטטור, הרוטור ורכזת הרוטור וקצה שני חושף את הסטטור, הרוטור ורכזת הרוטור כדי להגדיר פתח בין הרוטור ובתוך רכזת הרוטור.
איבר חיבור מוליך מחובר לחוט חשמלי עם ציפוי מבודד על ידי תהליך איחוי כך שהמשכיות חשמלית ביניהם מובטחת. איבר החיבור המוליך כולל קטע חיבור וחלק חריץ. החלק המחבר נוצר על ידי כיפוף כך שיהיה משטח פנימי הכולל משטח תחתון ושני משטחי הצד שיוצמדו לחוט החשמל. חלק החריץ נוצר במשטח הפנימי של החלק המחבר. לחלק החריץ יש חריץ אורכי המשתרע בכיוון של המשטח הפנימי המצטלב עם כיוון אורך של חוט החשמל. חלק החריץ ממוקם בעיקר במרכז כיוון האורך של חוט החשמל. חלק החריץ עשוי להיות בעל חריץ משופע באלכסון מהחריץ האורך או חריץ רוחבי המשתרע באופן מאונך לחריץ האורך.
משאבת שדה נפט המשתמשת במנוע חשמלי ליניארי. המנוע החשמלי הליניארי מחליף גל ארכובה קונבנציונלי או טכניקות הידראוליות להנעת בוכנה של המשאבה. זה עשוי להפחית את מספר חלקי הציוד ואת כמות הוצאות התחזוקה הקשורות להפעלת משאבות שדות נפט. יתר על כן, השימוש במנוע חשמלי ליניארי עשוי גם להגביר את הדיוק והשליטה על אספקת הנוזלים המסופקת על ידי מכלול המשאבה.
מנוע חשמלי לרכב מוצג כאן כמקור כוח שאינו דורש גז או כל דלק אחר מכל סוג שהוא; הוא גם לא דורש חשמל סולארי, סוללות או תאי דלק לצורך פעולתו. הרכב יופעל על ידי הדינמיקה של הדינמיקה הפיזית של הכוחות האלקטרומגנטיים של המומנטום. רעיון חדשני זה משנה באופן דרסטי את התפיסה של הרכב עם מנוע הבעירה הפנימית שלו, הצורך ברדיאטור, משתיק קול, מונע הקפאה וכו'. למעשה, לרכב הזה אין מה שנחשב בדרך כלל כ"מנוע". הוא פועל תחת הדינמיקה של חוקים פיזיקליים של כוח אלקטרומגנטי להנעה מכנית וחוזק מומנט עבור כוח סוס. אחרת, הוא פועל באותו אופן קונבנציונלי כמו מכונית הנוסעים הטיפוסית. יתרה מכך, רעיון חדשני זה מתייחס להשפעות השליליות של זיהום אוויר על בריאות האדם, אקולוגיה סביבתית, דלדול הנפט העולמי והוצאה כספית ממושכת.
מערכת מנוע הידראולית לתגובת תדר משופרת כוללת וריאטור הידראולי בעל משאבה ומנוע, כאשר המשאבה כוללת פלטת חילוף זווית משתנה, והמערכת כוללת בנוסף מפעיל חשמלי לשליטה על זווית או מומנט של לוחית המחיצה, ובכך לשלוט מאפייני תפוקת המנוע. המפעיל החשמלי לשליטה בלוחית הסחף הזווית המשתנה עשוי לכלול מנוע חשמלי ליניארי, הנעה של בורג כדורי או מנוע חשמלי סיבובי. בדוגמה, המנוע החשמלי הסיבובי מטה את לוחית הסוואש על ידי הפעלת מומנט על לוחית הסוואש בנקודה הרחק מציר ההטיה שלה. בדוגמה נוספת, המנוע החשמלי הסיבובי מטה את לוחית המחיצה באמצעות כונן תולעת או בורג כדורי.
ההמצאה מתייחסת למנוע חשמלי שקוע עם רוטור, סטטור עם נעלי מוט, ומעטפת פלסטיק הממוקמת בין הרוטור לסטטור. על פי ההמצאה, חלקי המילוי ממוקמים בין נעלי המוט באופן שחלקי המילוי נמצאים במגע זה עם זה ויוצרים קדח סגור המשמש כתמיכה למעטפת הפלסטיק.
מערכות ושיטות קירור מסופקות עבור מהפך מנוע חשמלי משולב, כאשר מהפך מנוע חשמלי משולב כולל בית, מנוע ומהפך, המנוע וה היבטים קשים יותר של יצרני מנועים חשמליים בהודו המהפך מסודר בתוך הבית, והמנוע כולל סטטור. המערכת כוללת מעיל קירור, נוזל קירור ראשון, מעבה, ראש ריסוס ונוזל קירור שני. מעיל הקירור ממוקם קונצנטרי לסטטור וכולל דופן פנימית וקיר חיצוני. הקיר הפנימי נמצא במגע ישיר עם הסטטור. נוזל הקירור הראשון מסולק בין הקירות הפנימיים והחיצוניים של מעיל הקירור. המעבה מסולק קונצנטרי למעיל הקירור. ראש הריסוס מותקן ליד המהפך. נוזל הקירור השני נמצא בתקשורת זרימה עם ראש הריסוס.
מכשיר כגון מנוע חשמלי, גנרטור חשמלי או מנוע חשמלי רגנרטיבי כולל סידור רוטור וסידור סטטור. לסידור הסטטור יש בית אלקטרומגנט דיאלקטרי ולפחות מכלול אלקטרומגנט אחד שניתן לאנרגיה הכולל ליבה מגנטית מתכת אמורפית הכוללת. הליבה המגנטית המתכת האמורפית הכוללת מורכבת ממספר חלקים של ליבות מתכת אמורפית שנוצרו בנפרד. לבית האלקטרומגנט הדיאלקטרי יש פתחים של חלקי ליבה שנוצרו לתוך בית האלקטרומגנט כדי להחזיק את חלקי ליבת המתכת האמורפית שנוצרו בנפרד במיקומים סמוכים זה לזה כדי ליצור את הליבה המגנטית המתכת האמורפית הכוללת. ההתקן כולל עוד מערך בקרה המסוגל לשלוט באופן משתנה על ההפעלה וההשבתה של האלקטרומגנט באמצעות כל שילוב של מספר פרמטרים של הפעלה והשבתה על מנת לשלוט על המהירות, היעילות, המומנט וההספק של המכשיר.
ספק כוח למנוע חשמלי כולל ממיר שיכול להגביר ולהקטין מתח המסופק לתוך מהפך ולאחר מכן לתוך פיתולי הסטטור של המנוע. כמאפיין נפרד, המהפך כולל סליל בקרה הממוקם בתוך בית מנוע כך שניתן לקרר אותו על ידי מערכת ניהול תרמית של המנוע.
מנוע חשמלי למשאבת דלק מסופק עם מתג כיבוי הממוקם ביניים למהפך, וסליל הבקרה שלו. במיקום זה, ניתן להשיג את פונקציית הכיבוי ללא רכיבים כבדים. בתכונה אחרת, כאשר משאבת הדלק מושבתת, אות נשלח במעלה הזרם לווסת מתח הקשור לגנרטור, כך שניתן להפחית את המתח המסופק במורד הזרם על ידי הגנרטור כדי לבטל כל זינוק מתח פוטנציאלי עקב השבתת המתח. מנוע חשמלי. המנוע החשמלי עם מתג כיבוי מאפשר מכונות מווסתות שטף סובלני במשקל נמוך.
