Porovnání motoru s permanentním magnetem vs. indukčního motoru

Elektrická vozidla v posledních letech explodovala v popularitě a s tímto nově nalezeným úspěchem přichází soutěž o to, který elektromotor je nejlepší. Dva nejoblíbenější motory pro elektromobily jsou motory s permanentními magnety a indukční motory.

Pokračujte ve čtení tohoto dílu, abyste se do hloubky podívali na rozdíl mezi motory s permanentním magnetem a indukčními motory. Prozkoumám také výhody a nevýhody každého typu motoru.

Rozdíl mezi motorem s permanentním magnetem a indukčním motorem?

Motory s permanentními magnety a indukční motory jsou populární elektrická vozidla používaná v různých vozidlech. Většina lidí však neví, co tyto dva odlišuje. Jaké jsou tedy rozdíly mezi motorem s permanentním magnetem a indukčním motorem?

Motory s permanentním magnetem obsahují fyzický magnet uvnitř motoru. Do motoru je pak přiveden proud, který díky elektromagnetismu generuje krouticí moment. Zatímco indukční motor vytváří magnetické pole pomocí elektrického proudu ke generování točivého momentu, aniž by obsahoval magnet.

Obecně platí, že motory s permanentními magnety a indikační motory pracují na podobných principech, jen jiným způsobem. Kromě toho se jediné další rozdíly týkají použitých materiálů, nákladů a výkonu a každý má své klady a zápory, jak obecně vidíme z níže uvedené tabulky:

Celkově jsou motory s permanentními magnety považovány za účinnější; ale podívejme se blíže na výhody a nevýhody každého z nich, abychom zjistili, proč tomu tak je.

Pro a proti motoru s permanentním magnetem?

Hlavními plusy motoru s permanentním magnetem jsou jeho malé rozměry a vysoká účinnost, zejména při nízkých otáčkách. Za zmínku stojí, že jejich výroba je nákladná, mají omezený rozsah rychlostí a při vysokých rychlostech jsou méně účinné.

Zde je rozpis hlavních výhod motorů s permanentními magnety:

• Vysoká účinnost. Motory s permanentními magnety jsou vysoce účinné elektromotory. Motory s permanentními magnety snadno překonávají indukční motory, pokud jde o efektivní výkon. Vysoce účinná povaha těchto motorů je příznivá mezi výrobci automobilů, protože umožňuje vozidlu cestovat dále s nižším výkonem.
• Malé velikosti. Další klíčovou výhodou motorů s permanentními magnety je velikost. Motor s permanentním magnetem je v poměru k výstupnímu výkonu mnohem menší než indukční motor. Výsledkem je, že vozidla mohou mít více úložného prostoru, pokud používají menší motor s permanentními magnety, nebo by vozidlo mohlo mít větší výkon z motoru stejné velikosti jako indikační motor.
• Efektivní při nízkých rychlostech. Motory s permanentními magnety zůstávají účinné při nízkých rychlostech. To je značná výhoda při výběru motorů s permanentními magnety před indukčními motory, zejména pro řidiče žijící v přeplněných městech nebo s omezenými rychlostmi. Zvýšená účinnost při nižších rychlostech zvyšuje celkovou účinnost vozidla.

Pokud byste také chtěli zjistit, Jak dlouho vydrží elektromotory v autech , podívejte se na tento článek. Šli jsme do hloubky a odhalili, které jsou nejlepší.

A zde je bližší úvaha o nevýhodách motoru s permanentním magnetem:

• Výroba je drahá. Snad největší nevýhodou motorů s permanentními magnety jsou materiály potřebné k jejich výrobě. Motory s permanentními magnety obvykle obsahují kovy vzácných zemin, jako je kobalt. Zdroj těchto materiálů je drahý a těžební procesy mohou mít negativní dopad na životní prostředí.
• Méná účinnost při vysokých rychlostech. Motory s permanentními magnety jsou celkově vysoce účinné. Při vysokých otáčkách však budou motory s permanentními magnety při používání elektřiny méně účinné. To je nevýhoda pro vysokorychlostní vozidla nebo jakákoli vozidla, která vyžadují použití vysokých otáček. Indukční motory jsou účinnější při vysokých rychlostech.
• Omezený rozsah rychlosti. Další nevýhodou motorů s permanentními magnety je omezený rozsah otáček. Díky součástem motoru s permanentním magnetem má omezený rozsah otáček. Současně má indukční motor mnohem širší rozsah otáček a dokáže efektivně udržovat vysoké otáčky po delší dobu.

Pro a proti indukčního motoru?

Nyní, když znáte výhody a potenciální problémy s motory s permanentními magnety, je čas prozkoumat hlavní alternativu. Jaká jsou pozitiva a negativa indukčních motorů?

K kladům indukčního motoru patří nízká cena a vysoká spolehlivost. Pracují dobře v horkých podmínkách a jsou účinné při vysokých rychlostech. Mezi nevýhody patří špatná regulace rychlosti a špatná účinnost při nízkých rychlostech. Obecně jsou méně účinné než sekačky s permanentními magnety.

Pojďme se podívat na výhody indukčních motorů:

• Nízká cena. Indukční motory jsou poměrně levné na výrobu. Motory neobsahují žádné vzácné kovy a jsou složeny z relativně levných materiálů. To je významná výhoda pro indukční motory, protože výrobní náklady dramaticky klesají ve srovnání s motory s permanentními magnety.
• Spolehlivý. Další fantastickou výhodou indukčních motorů je jejich spolehlivost. Indukční motory jsou velmi málo ovlivněny vnějšími podmínkami. Díky tomu jsou spolehlivé pro vozidla v nepříznivých podmínkách. Permanentní magnety jsou však také odolnější než alternativní elektromotory.
• Pracuje v horkých podmínkách . Indukční motory jsou vysoce účinné při vysokých teplotách. Indukční motory mohou efektivně pracovat při teplotách přesahujících 40 °C (104 °F). Díky tomu jsou indukční motory užitečné pro různé průmyslové aplikace a vhodné pro specializovaná vozidla. Motory s permanentními magnety nefungují dobře při vysokých teplotách.
• Efektivní při vysokých rychlostech. Indukční motory neztrácejí svou účinnost při zvyšování rychlosti. V důsledku toho mohou být indukční motory při vysokých rychlostech dokonce účinnější než motory s permanentními magnety. To je zásadní v každém vozidle nebo procesu, který vyžaduje motor schopný setrvat ve vysokých otáčkách po delší dobu.

A zde jsou nevýhody indukčního motoru:

• Méně účinný než motor s permanentním magnetem. Je důležité si uvědomit, že k vytvoření stejné síly z indukčního motoru jako motoru s permanentním magnetem je potřeba více energie. Indukční motory jsou však stále vysoce účinné a lepší než alternativní elektromotory, jako jsou stejnosměrné motory.
• Nízká účinnost při nízkých rychlostech. Indukční motory nefungují příliš dobře při nižších rychlostech. Když se tyto motory pohybují pomalu, budou pravděpodobně mnohem méně účinné než při vyšších rychlostech. V důsledku toho nejsou indikační motory příliš vhodné pro pomalu se pohybující vozidla. Motory s permanentními magnety pracují efektivněji při nízkých rychlostech.
• Špatné ovládání rychlosti. Často přehlíženým problémem indukčních motorů je regulace otáček. Indukční motory byly navrženy tak, aby se otáčely konstantní rychlostí, takže změna rychlosti může být necitlivá a obtížná. Zatímco výrobci navrhují efektivní způsoby řízení rychlosti, postupem času se tyto doplňky mohou zhoršit.

Který elektromotor má nejvyšší účinnost?

Elektromobily jsou na silnicích stále běžnější. Je to v nemalé míře kvůli rostoucímu zájmu lidí o změnu klimatu a snaze snížit spotřebu energie. Který elektromotor tedy nabízí nejefektivnější využití elektřiny?

ABB Synchronous Motor je elektromotor s nejvyšší účinností. Tento motor naměřil 99,05 %, což je nejvyšší účinnost, jakou kdy elektromotor dosáhl. Tento výsledek byl při testování v laboratoři vyšší, než ABB původně předpovídalo.

Elektromotory tvoří velkou část spotřeby energie na Zemi. V důsledku toho může přechod na motory s vyšší účinností významně ovlivnit spotřebu energie, protože elektrická vozidla roste v oblibě. Jak budou elektromotory účinnější, naše závislost na fosilních palivech bude klesat.

Časté dotazy

Je motor s permanentním magnetem střídavý nebo stejnosměrný?

Motory s permanentními magnety pracují s použitím magnetu a proudu pro generování točivého momentu. Tradiční motory však používají vodič jako měď a stejnosměrný proud pro generování točivého momentu. Využívá tedy motor s permanentními magnety také stejnosměrný proud, nebo ke své funkci využívá střídavý proud?

Motor s permanentním magnetem funguje na střídavý proud. Střídavý proud je přiváděn do součástí v motoru, které se protínají s magnetem a způsobují rotaci. Tím se liší od tradičních elektromotorů, které fungují pomocí DCa .

Pro podrobnou prezentaci vysvětlující, jak fungují střídavé motory s permanentními magnety a jak je ovládat, se podívejte na toto video:

Pozoruhodné je, že indukční motory také pracují se střídavým proudem. Střídavý proud funguje nejlépe u těchto typů motorů a pomáhá maximalizovat účinnost. Stejnosměrné motory jsou méně účinné, méně výkonné a méně účinné ve srovnání s motory na střídavý proud, jako jsou permanentní magnety a indukční motory.

EV Speedy’s Take 

Výroba permanentních magnetických motorů je dražší, protože často obsahují kovy vzácných zemin. Těžba těchto kovů je často škodlivá pro ekosystémy a velmi nákladná.

Motory s permanentními magnety jsou účinnější než indukční motory, zejména při nižších rychlostech. Motory s permanentními magnety také fungují lépe a umožňují hladší jízdu. Indukční motory jsou však účinné při vysokých rychlostech a efektivní.