چه مزایایی در استفاده از موتورهای جریان متناوب به جای موتورهای جریان مستقیم در خودروهای برقی (EVs) وجود دارد
استفاده از موتور جریان متناوب (موتور AC) به جای موتور جریان مستقیم (موتور DC) در خودروهای برقی (EVs) برخی نقصهای پتانسیل دارد. هرچند موتورهای AC مزایای زیادی دارند، اما در برخی موارد، استفاده از آنها میتواند چالشهایی را به همراه داشته باشد. در اینجا برخی از نقاط ضعف اصلی آورده شده است:
هزینه بالاتر
هزینه انویرتر: موتورهای AC نیاز به انویرتر (Inverter) دارند تا جریان مستقیم ارائه شده توسط باتری را به جریان متناوب تبدیل کنند. طراحی و ساخت انویرترها هزینهبر است که منجر به افزایش هزینه خودرو میشود.
پیچیدگی سیستم کنترل: سیستم کنترل موتورهای AC معمولاً پیچیدهتر از موتورهای DC است که نه تنها هزینه توسعه را افزایش میدهد، بلکه ممکن است منجر به هزینههای نگهداری بالاتر شود.
افزایش دشواری کنترل
پیچیدگی کنترل: الگوریتم کنترل موتورهای AC معمولاً بسیار پیچیدهتر از موتورهای DC است. موتورهای AC نیاز به کنترل دقیق میدان-محور (FOC) و سایر الگوریتمهای پیشرفته برای عملکرد کارآمد دارند که پیچیدگی سیستم کنترل را افزایش میدهد.
کارایی و عملکرد
مسائل کارایی: در برخی شرایط عملیاتی، موتورهای AC ممکن است به اندازه موتورهای DC کارآمد نباشند. به ویژه در سرعت و گشتاور پایین، کارایی موتور AC ممکن است کاهش یابد.
پاسخ گذرا: موتورهای DC معمولاً در زمان شتاب و کند شدن پاسخ سریعتری دارند، در حالی که موتورهای AC ممکن است زمان بیشتری برای رسیدن به سرعت مورد نیاز نیاز داشته باشند، به ویژه در شرایط گذرا.
تشخیص عیب و نگهداری
تشخیص عیب پیچیده است: تشخیص عیب سیستمهای موتور AC معمولاً پیچیدهتر از سیستمهای موتور DC است. این نه تنها نیاز به ابزار و فناوری حرفهای دارد، بلکه نیاز به داشتن مهارتهای فنی بالا در کارکنان نگهداری را نیز دارد.
پیچیدگی نگهداری: سیستمهای موتور AC ممکن است نیاز به نگهداری پیچیدهتری داشته باشند، از جمله نگهداری انویرترها و تجهیزات کمکی دیگر.
عوامل دیگر
فضای مورد نیاز: دستگاههای کمکی مانند انویرتر میتوانند فضای اضافی را اشغال کنند که این موضوع به ویژه برای خودروهای کوچک مهم است.
افزایش وزن: اضافه شدن انویرترها و دستگاههای کمکی ممکن است وزن خودرو را افزایش دهد و بنابراین محدوده حرکت را تحت تاثیر قرار دهد.
اعتبارات در کاربردهای عملی
با وجود نقاط ضعف فوق موتورهای AC در خودروهای برقی، در کاربردهای عملی، موتورهای AC به دلیل چگالی توان بالاتر، کارایی بالاتر (به ویژه در شرایط سرعت و بار بالا) و قابلیت مدیریت حرارتی بهتر، به طور گستردهای مورد استفاده قرار گرفتهاند. در واقع، بیشتر خودروهای برقی مدرن از موتور سنکرون با مغناطیس دائم (PMSM) یا موتور القایی (Induction Motor) استفاده میکنند، هر دوی آنها شکلی از موتور AC هستند.
خلاصه
اگرچه موتورهای AC دارای نقاط ضعف ذاتی در خودروهای برقی هستند، مانند هزینههای بالاتر، سیستمهای کنترل پیچیده و تشخیص عیب پیچیده، اما این نقاط ضعف معمولاً با استفاده از فناوریهای کنترل پیشرفته و بهینهسازی طراحی میتوانند کاهش یابند. در کاربردهای عملی، مزایای موتورهای AC (مانند کارایی بالاتر و مدیریت حرارتی بهتر) معمولاً این نقصها را غلبه میکنند و آنها را به نوع موتور انتخابی در خودروهای برقی مدرن تبدیل میکنند. با این حال، در سناریوهای کاربردی خاص، موتورهای DC ممکن است هنوز مزایایی داشته باشند. انتخاب نوع موتور باید بر اساس نیازها و شرایط استفاده خودرو تعیین شود.
