Branża motoryzacyjna i lotnicza

Użycie mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów komponentów pojazdów elektrycznych (EV)

Pojazdy elektryczne (EV), które nie emitują gazów cieplarnianych, przyciągają uwagę jako jeden z elementów tworzenia społeczeństwa neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla. W tej sekcji przedstawiono przykłady wykorzystania mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów silników montowanych w pojazdach oraz części związanych z jednostkami sterującymi silnika (ECU) lub falownikami, które są kluczowymi częściami pojazdów elektrycznych.

Charakterystyka pojazdów elektrycznych
Konstrukcja silnika w pojeździe
Rodzaje magnesów trwałych
Struktura stojana
Jednostki ECU i falowniki
Użycie mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów komponentów pojazdów elektrycznych

Charakterystyka pojazdów elektrycznych

Przyjazne dla środowiska, ponieważ nie emitują gazów cieplarnianych.
Niskie koszty paliwa (energii elektrycznej) względem dystansu podróży
Wysoka wydajność przyspieszenia
Mała liczba części
Łatwa obsługa

Konstrukcja silnika w pojeździe

W pojazdach elektrycznych montowane są bezszczotkowe silniki prądu przemiennego (AC). Brak szczotek zmniejsza hałas i ułatwia serwisowanie.

Wirnik: Jest to wał wyjściowy, który napędza koła za pośrednictwem reduktora. Używane są magnesy trwałe.
Stojan: Jest to część generująca siłę do obracania wirnika. Przekazuje energię elektryczną przez cewkę stojana zgodnie z obrotami wirnika.
Czujnik położenia obrotu wirnika: Czujnik ten wykrywa pozycję obrotową wirnika i przekazuje przez cewkę stojana prąd zmienny odpowiadający prędkości obrotowej wirnika.

A: Wirnik

B: Cewka stojana

C: Stojan

D: Czujniki położenia obrotu wirnika

Rodzaje magnesów trwałych

Magnes ferrytowy: Magnesy ferrytowe są tanie i łatwe w kształtowaniu. Są one stosowane w samochodowych silnikach prądu stałego.
Magnes neodymowy: Magnesy neodymowe mają energię magnetyczną co najmniej 10 razy większą niż magnesy ferrytowe i są stosowane w silnikach napędowych pojazdów elektrycznych. Magnesy neodymowe są drogie, ponieważ do ich budowy wykorzystywane są metale ziem rzadkich. Magnesy neodymowe są twarde, ale mają tę wadę, że są wrażliwe na ciepło i podatne na rdzę.

Struktura stojana

Stojan składa się z warstw elektromagnetycznych blach stalowych o grubości od 0,3 do 0,5 mm.
Stosowane są blachy elektromagnetyczne wykonane z miękkich materiałów magnetycznych, ponieważ bieguny magnetyczne muszą być natychmiast odwracane. Im cieńsze są stalowe blachy elektromagnetyczne, tym więcej prądów wirowych można w nich stłumić. (mniejsze straty energii). Ponadto, straty wiroprądowe można zmniejszyć poprzez pokrycie powierzchni arkuszy w celu ich wzajemnej izolacji.

Jednostki ECU i falowniki

Jednostki ECU i falowniki stosowane w pojazdach elektrycznych mają następujące cechy.

ECU: Jednostki ECU zarządzają energią elektryczną przepływającą przez cewki stojana, obliczając optymalną liczbę obrotów i moment obrotowy. Liczba obrotów jest kontrolowana za pomocą częstotliwości, a moment obrotowy za pomocą prądu.
Falownik: Inwertery to podzespoły, które przekształcają prąd stały dostarczany z akumulatorów w prąd przemienny. Falowniki nie tylko zamieniają prąd stały w prąd przemienny, ale także dostosowują częstotliwość i ilość prądu podczas konwersji, aby kontrolować liczbę obrotów i moment obrotowy silników.

Użycie mikroskopów cyfrowych do obserwacji i pomiarów komponentów pojazdów elektrycznych

Oto najnowsze przykłady użycia mikroskopu cyfrowego 4K serii VHX firmy KEYENCE do przeprowadzania obserwacji i pomiarów komponentów pojazdów elektrycznych.