Was ist ein E-Motor?
Ein E-Motor ist der Motor, der in einem Elektrofahrzeug verwendet wird.
Elektrofahrzeuge werden ausschließlich mit der in der Batterie gespeicherten Elektrizität betrieben. Der Elektromotor ist ein Gerät, das Elektrizität zur Erzeugung von Antriebsenergie nutzt und für den Betrieb des Fahrzeugs unerlässlich ist, da er die gleiche Rolle wie der Motor in einem Benzinfahrzeug spielt.
Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach E-Motoren in Zukunft steigen wird.
Anwendungen von E-Motoren
E-Motoren werden zum Antrieb von Elektrofahrzeugen verwendet. Sie werden angetrieben, indem die elektrische Energie der Bordbatterie des Fahrzeugs mit Hilfe eines Motors in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren können 90 % der elektrischen Energie in Antriebsenergie umgewandelt werden, die effizient genutzt werden kann.
E-Motoren werden nicht nur beim Fahren, sondern auch beim Abbremsen des Fahrzeugs eingesetzt. Der E-Motor ist auch für die effiziente Nutzung von Energie in Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung, da der bordeigene E-Motor die beim Bremsen gewonnene kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt.
E-Motoren haben eine gute Beschleunigungsleistung und können ein maximales Drehmoment liefern, sobald das Gaspedal durchgedrückt wird. Da sie sich nicht wie Motoren hin- und herbewegen, laufen sie außerdem leise, und Vibrationen sind kaum wahrnehmbar.
Funktionsweise der E-Motoren
Es gibt zwei Arten von Elektrizität, die Motoren antreiben: Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC), wobei der Wechselstrom in E-Motoren am häufigsten verwendet wird. Bei den Wechselstrommotoren werden derzeit drei Typen verwendet: Permanentmagnet-Synchronmotoren, Synchronmotoren mit Elektromagnet und Induktionsmotoren.
1. Permanentmagnet-Synchronmotoren
Diese Motoren verwenden Dauermagnete im Rotor und werden auch als PM-Motoren bezeichnet. Durch die Verwendung von Dauermagneten im Rotor werden sekundäre Kupferverluste vermieden, was zu einem hohen Wirkungsgrad und einer kompakten Größe führt.
2. Elektromagnet-Synchronmotoren
Diese Motoren verwenden Elektromagnete im Rotor. Permanentmagnet-Synchronmotoren erfordern einen kontinuierlichen Stromfluss, auch wenn der Motor nicht läuft. Bei Elektromagnet-motoren muss der Motor dort, wo die Leistung nicht benötigt wird, überhaupt nicht mit Strom versorgt werden, und die Strommenge kann gering gehalten werden.
3. Induktionsmotoren
Es handelt sich um Asynchronmotoren, die direkt an ein Wechselstromnetz angeschlossen werden können. Sie sind aufgrund ihres einfachen Aufbaus kostengünstig und ihr Wirkungsgrad steigt mit zunehmender Leistung.
Aufbau von E-Motoren
Es gibt zwei Arten von E-Motoren: Gleichstrom- und Wechselstrommotoren. Früher wurden Gleichstrommotoren für E-Motoren verwendet, heute werden aufgrund der unterschiedlichen Bauweise Wechselstrommotoren eingesetzt.
1. Aufbau von DC-Motoren
Gleichstrommotoren haben N- und S-Pole im Inneren des Motors und einen Elektromagneten, der zwischen den beiden Polen rotieren kann. Durch die Elektromagnete fließt Gleichstrom, und die N- und S-Pole stoßen sich gegenseitig ab, wodurch sich der Motor dreht und arbeitet.
Darüber hinaus muss der Gleichstrommotor die Elektromagnete in eine bestimmte Richtung drehen, wenn Strom angelegt wird. Aus diesem Grund ist ein Kommutator unverzichtbar, der die Richtung des Stroms ständig in eine konstante Richtung ändert. Der Kommutator ermöglicht zwar eine konstante Drehrichtung des Elektromagneten, hat aber auch den Nachteil, dass er den Motor lauter macht und eine vorzeitige Alterung des Motors verursacht.
2. Aufbau von Wechselstrommotoren
AC-Motoren haben die gleichen N- und S-Pole und Elektromagnete wie DC-Motoren, aber der Motor arbeitet mit Wechselstrom statt mit Gleichstrom. Sie müssen auch nicht mit Kommutatoren ausgestattet werden, die für Gleichstrommotoren unerlässlich sind. Dadurch haben sie den Vorteil, dass sie weniger Lärm verursachen und langlebiger sind als Gleichstrommotoren.
Außerdem lässt sich die Motordrehzahl durch den Einbau eines Umrichters in den Wechselstrommotor feinfühlig steuern. Daher haben sich Wechselstrommotoren, die sich feinfühlig regeln lassen, in den letzten Jahren in E-Autos durchgesetzt, bei denen Fahrkomfort und Benutzerfreundlichkeit gefragt sind.