Automobilový a letecký průmysl

Pozorování a měření komponentů elektrických vozidel (EV) pomocí digitálních mikroskopů

Elektrická vozidla (EV), která neprodukují žádné skleníkové plyny, přitahují pozornost v rámci budování uhlíkově neutrální společnosti. Tato kapitola uvádí příklady pozorování a měření automobilových motorů a dílů souvisejících s řídicími jednotkami motoru (ECU) nebo střídači používanými pro elektrická vozidla (EV) pomocí digitálních mikroskopů.

Charakteristiky EV
Struktura automobilového motoru
Typy permanentních magnetů
Struktura statoru
ECU a střídače
Pozorování a měření komponentů EV pomocí digitálních mikroskopů

Charakteristiky EV

EV jsou ekologické, protože neprodukují skleníkové plyny.
Nízké náklady na palivo (elektřinu) na cestovní vzdálenost
Velké zrychlení
Malý počet dílů
Snadná údržba

Struktura automobilového motoru

V elektrických vozidlech jsou osazeny bezkartáčové střídavé motory. Není v nich žádný kartáč, což snižuje hlučnost a zjednodušuje údržbu.

Rotor: Výstupní hřídel, která přes reduktor pohání kola. Jsou použity permanentní magnety.
Stator: Tato část generuje sílu, která otáčí rotorem. Vede elektřinu skrz cívku statoru podle otáčení rotoru.
Senzor polohy otočení rotoru: Tento senzor detekuje polohu otočení rotoru a podle toho vede střídavý proud odpovídající rychlosti otáčení rotoru cívkou statoru.

A: Rotor

B: Cívka statoru

C: Stator

D: Senzor polohy otočení rotoru

Typy permanentních magnetů

Feritový magnet: Feritové magnety jsou levné a snadno se tvarují. Používají se ve stejnosměrných automobilových motorech.
Neodymový magnet: Neodymové magnety mají magnetickou energii nejméně 10krát vyšší než feritové magnety a používají se pro hnací motory EV. Neodymové magnety jsou nákladné, protože se při jejich výrobě používají vzácné zeminy. Neodymové magnety jsou magneticky tvrdé, jejich nevýhodou však je, že jsou citlivé na teplo a náchylné k rezivění.

Struktura statoru

Stator má vrstvy elektromagnetických ocelových plechů o tloušťce od 0,3 do 0,5 mm.
Použity jsou elektromagnetické ocelové plechy vyrobené z magneticky měkkých materiálů, protože póly magnetu musí být možné okamžitě obrátit. Čím jsou elektromagnetické ocelové plechy tenčí, tím více vířivých proudů se v nich podaří potlačit. (Menší energetické ztráty) Ztráty vířivými proudy lze navíc snížit pomocí povlaku plechů, který ocelové plechy vzájemně izoluje.

ECU a střídače

ECU a střídače používané pro EV mají následující charakteristiky.

ECU: ECU kontrolují elektřinu procházející cívkami statoru prostřednictvím výpočtu optimálního počtu otáček a momentu. Počet otáček je řízen frekvencí a moment je řízen proudem.
Střídač: Střídače jsou součásti, které mění stejnosměrný proud z baterií na střídavý. Střídače dokážou nejen přeměňovat stejnosměrný proud na střídavý, ale při přeměně také upravit frekvenci a množství proudu a tím ovládat počet otáček a moment motorů.

Pozorování a měření komponentů EV pomocí digitálních mikroskopů

Zde jsou nejnovější příklady pozorování a měření součástí EV pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX od společnosti KEYENCE.