Pse makinat elektrike nuk kanë gjeneratorë?
Përmbajtje
Në këtë artikull, unë do t'ju shpjegoj arsyet e sakta pse automjetet elektrike nuk kanë nevojë për gjeneratorë.
Shumë njerëz pyesin nëse shtimi i një alternatori në një makinë elektrike do të funksionojë. Pyetja është e drejtë, pasi alternatorët ndihmojnë në mirëmbajtjen e baterisë së makinës dhe karikimin e aksesorëve të saj. Megjithatë, nëse shikojmë me kujdes mekanizmin, do të shohim se kjo nuk është e mundur.
Automjetet elektrike nuk mund të përdorin gjeneratorë sepse nuk kanë motorë. Përveç kësaj, gjeneratori ruan energjinë e disponueshme brenda mekanizmit të makinës dhe nuk e prodhon atë. Kështu, Makine elektrike, nuk arrin të mbajë në hap me humbjet e energjisë, duke bërë që makina të ngadalësohet dhe në fund të mbyllet.
Unë do të shpjegoj më poshtë.
Çfarë është një gjenerator
Para se të filloj të shpjegoj arsyet pse nuk mund të instalojmë një gjenerator në një makinë elektrike, më duhet të shpjegoj se çfarë është një gjenerator.
Një alternator është një pajisje që konverton rrymën alternative (AC) në rrymë direkte (DC). Kjo është për shkak se alternatori mund të shndërrojë energjinë mekanike në energji elektrike.
Ai përbëhet kryesisht nga pjesët e mëposhtme:
- Rrota e rrotave; i siguron gjeneratorit çift rrotullues të motorit
- bosht; i lidhur me rrotullën, rrotullon magnetët
- Magnet rrotullues; krijoni një fushë magnetike duke u rrotulluar. Rrotullimi shkakton krijimin e një rryme që ndryshon vazhdimisht drejtimin (AC).
- diodes; ata ndalojnë ndryshimin e rrymës dhe e detyrojnë atë të ndjekë në një drejtim
- rregullator; kontrollon rrymën që do të rrjedhë nëpër qarkun e makinës
Si funksionon gjeneratori
Që gjeneratori të funksionojë në makinë, motori duhet të funksionojë.
1. Marrja e energjisë
Motori mundësohet nga bateria për të nisur. Më pas konsumon karburantin dhe i siguron gjeneratorit fuqi mekanike.
Gjeneratori dhe motori janë të lidhur me një rrip që është ngjitur në një rrotull. Rrotulla rrotullohet së bashku me boshtin, i cili i kthen magnetët rrotullues.
2. Prodhimi i energjisë
Rrotullimi i magneteve krijon një fushë magnetike që gjeneron energji elektrike. Rrotullimi gjithashtu bën që rryma të ndryshojë shpejt dhe vazhdimisht drejtimin, duke alternuar rrymën.
Diodat e pajisjes marrin rrymë alternative. Me mekanizmin e tyre ata e detyrojnë rrymën të marrë një drejtim dhe të përmbahet nga ndryshimi i tij.
3. AC në DC
Pastaj vjen rregullatori. Ai kontrollon rrjedhën e energjisë elektrike, kështu që përputhet me tensionin e baterisë.
Rryma DC rrjedh në bateri për ta ngarkuar atë, dhe më pas në pjesën tjetër të qarkut, në mënyrë që sistemi i automjetit të mbetet i ndezur edhe pa përfshirë baterinë.
Pse na duhet një gjenerator në një makinë konvencionale
Puna kryesore e gjeneratorit është shkarkimi i baterisë.
Bateritë e makinave përdorin energji kimike të çliruar nga reaksionet kimike të vazhdueshme midis përbërësve të tyre. Ndërsa bateria është duke punuar, reaksionet kimike nuk ndalen.
Një mekanizëm në pjesën e jashtme të baterisë e lejon atë të pushojë ndërsa gjeneratori është në punë. Reagimet ndalen, duke lejuar që elementët të kthehen në gjendjen e tyre origjinale në mënyrë sa më efikase.
Kjo ndihmon në mirëmbajtjen e baterisë, pasi qelizat e saj nuk konsumohen.
Si funksionon një makinë elektrike
Ekzistojnë tre lloje të automjeteve elektrike.
Mekanizmat e tyre kryesorë janë të njëjtë, megjithëse ndryshojnë në disa detaje.
- Makina plotësisht elektrike
- Makina hibride
- Automjete hibride plug-in
Dallimet qëndrojnë në ngarkimin dhe ruajtjen e energjisë.
- Makinat plotësisht elektrike kanë nevojë për rimbushje të vazhdueshme nga prizat.
- Automjetet hibride përdorin një motor dhe një bateri elektrike që karikohet gjatë frenimit.
- Makinat hibride plug-in ndajnë gamën e tyre për sa i përket konsumit të gazit dhe energjisë elektrike. Megjithatë, bateria e tyre elektrike mund të ngarkohet përmes spinës.
Automjetet elektrike përbëhen nga:
- Paketa e baterive tërheqëse
- Bateri ndihmëse
- Motor elektrik
- inverter
- Konvertues DC / DC
Një paketë baterie, e njohur gjithashtu si bateri tërheqëse, përbëhet nga qeliza litium-jon të lidhura me njëra-tjetrën. Ai merr energji DC gjatë karikimit dhe kursen energji.
Një pjesë e kësaj energjie transferohet në një bateri ndihmëse për të fuqizuar aksesorët e makinës. Këtu është i dobishëm mekanizmi i konvertuesit. Aksesorët kërkojnë më pak tension sesa lëshon bateria ndihmëse, kështu që konverteri redukton prodhimin elektrik.
Një pjesë tjetër e energjisë së ruajtur në bateri shkon te motori elektrik që drejton rrotat e makinës.
Motori funksionon me rrymë alternative të konvertuar nga rryma direkte nga inverteri.
Pse makinat elektrike nuk kanë gjeneratorë?
Siç është përmendur tashmë, gjeneratorët kanë nevojë për energji mekanike për t'u shndërruar në energji elektrike.
Kjo energji vjen ekskluzivisht nga motori me djegie të brendshme, gjë që nuk ndodh me automjetet elektrike. Megjithatë, ata kanë mekanizma të tjerë që zëvendësojnë gjeneratorin.
Por edhe nëse i zëvendësojmë këta mekanizma, gjeneratori nuk do të jetë në gjendje të punojë në një makinë elektrike.
1. Ligjet e fizikës
Para së gjithash, duhet të theksojmë se energjia nuk mund të krijohet, ajo vetëm mund të transformohet.
Ka pasur mendime që përshkruajnë përdorimin e alternatorëve në automjetet elektrike me mekanizmin e mëposhtëm; Bateria mund të përdoret për të kthyer një motor, i cili mund të kthejë një alternator për të prodhuar energji.
Kjo teori mund të realizohet, por disa ligje të fizikës diktojnë ndryshe.
Alternatori përdor energjinë mekanike të energjisë së djegies. Nëpërmjet një rrotull dhe magneti, ai e shndërron atë në energji elektrike. Energjia elektrike e prodhuar ndahet në dy pjesë. Një pjesë furnizohet me pajisje të tjera në makinë (d.m.th., në sistemin stereo), dhe pjesa tjetër furnizohet me motorin elektrik.
Motori elektrik merr më pak energji dhe funksionon më ngadalë. Kështu, fuqia që kthehet në alternator është më e vogël çdo herë.
Siç u përmend më lart, alternatori konverton vetëm fuqinë AC në fuqi DC. Procesi i punës së një alternatori tregon se ingranazhet e tij shkëmbejnë energji pa e rritur ose ulur sasinë e tij. Ai nuk mund të marrë një sasi të caktuar të energjisë elektrike dhe ta shumëfishojë atë.
Prandaj, problemi me mekanizmin e propozuar është se alternatori nuk mund të prodhojë vetë energji elektrike.
2. Lloje të ndryshme baterish
Një arsye tjetër që EV-të nuk kanë gjeneratorë është sepse nuk kanë nevojë për to.
Bateritë që përdorin janë të ndryshme nga bateritë e zakonshme të makinave. Bateritë e një automjeti elektrik janë disa qeliza të vendosura njëra mbi tjetrën. Ata nuk kanë nevojë për gjenerator në mënyrë që të mos thahen.
Një bateri makine përbëhet nga një zgjidhje elektrolite, plumb dhe acid. Alternatori është thelbësor për të mbajtur baterinë gjallë për aq kohë sa të jetë e mundur dhe për të parandaluar avullimin e tretësirës së elektrolitit. Ndihmon gjithashtu për të minimizuar numrin e reaksioneve kimike në mënyrë që bateria të mos konsumohet.
3. Pajisjet e tjera zëvendësojnë gjeneratorin
Automjetet elektrike kanë pajisje që konvertojnë AC në DC dhe anasjelltas. Ata gjithashtu kanë disa mënyra për të ruajtur energjinë.
Kështu, gjeneratori zëvendësohet plotësisht nga pajisje të tjera.
Çfarë kanë makinat elektrike në vend të kësaj?
Pavarësisht mungesës së një alternatori, automjetet elektrike kanë mekanizma të tjerë që mund të konvertojnë dhe madje të rigjenerojnë energjinë.
1. Konvertuesit e fuqisë
Automjetet elektrike mund të furnizohen me AC ose DC, në varësi të stacionit të karikimit.
Motori elektrik konverton fuqinë AC në DC, dhe inverteri konverton fuqinë DC në AC. Përveç kësaj, konverteri DC-në-DC duhet të furnizojë energji si për aksesorët e automjetit ashtu edhe për baterinë tërheqëse për ruajtje.
2. Frenimi rigjenerues
Shumë automjete elektrike, kryesisht hibride, kanë një mekanizëm për rimbushjen e baterive.
Ky proces quhet frenim rigjenerues dhe transferon energjinë elektrike në baterinë tërheqëse. Gjatë frenimit, motori i makinës ndryshon drejtimin dhe prodhon energji elektrike.
Në këtë mënyrë, energjia ruhet në bateri dhe humbja e energjisë minimizohet.
Duke përmbledhur
Gjeneratorët janë pajisje që shndërrojnë energjinë mekanike në energji elektrike.
Ata nuk mund të krijojnë energji shtesë, vetëm ta konvertojnë atë, kështu që nuk mund të përdoren në automjetet elektrike. Ky lloj automjeti ka mekanizma shtesë që mund të konvertojnë AC në DC dhe anasjelltas nëse është e nevojshme.
Teknologjia e tyre e avancuar u lejon atyre të kursejnë energji që nuk përdoret në atë kohë për aplikime të ardhshme.
Hidhini një sy disa prej artikujve tanë më poshtë.
- A kanë makinat elektrike konvertues katalitik?
- Sa ampera ju nevojiten për të karikuar një makinë elektrike
- Si të lidhni disa bateri audio të makinave
Lidhje video
