Kendaraan listrik bergantung secara eksklusif pada motor listrik untuk propulsi, dan hibrida menggunakan motor listrik untuk membantu mesin pembakaran internal mereka untuk penggerak. Tapi itu belum semuanya. Motor ini dapat digunakan untuk menghasilkan listrik (melalui proses pengereman regeneratif) untuk mengisi daya baterai kendaraan ini.
Pertanyaan paling umum adalah: "Bagaimana itu bisa... bagaimana cara kerjanya? "Kebanyakan orang mengerti bahwa motor ditenagai oleh listrik untuk melakukan pekerjaan — mereka melihatnya setiap hari di peralatan rumah tangga mereka (mesin cuci, penyedot debu, pengolah makanan).
Tetapi gagasan bahwa sebuah motor dapat "berlari mundur," sebenarnya menghasilkan listrik daripada mengkonsumsinya sepertinya hampir seperti sihir. Namun begitu hubungan antara magnet dan listrik (elektromagnetisme) dan konsep konservasi energi dipahami, misterinya menghilang.
Elektromagnetisme
Tenaga motor dan pembangkit listrik dimulai dengan sifat elektromagnetisme — hubungan fisik antara magnet dan listrik. Elektromagnet adalah perangkat yang bertindak seperti magnet, tetapi gaya magnetnya dimanifestasikan dan dikendalikan oleh listrik.
Ketika kawat yang terbuat dari bahan konduksi (tembaga, misalnya) bergerak melalui medan magnet, arus dibuat di kawat (generator yang belum sempurna). Sebaliknya, ketika listrik dilewatkan melalui kawat yang melilit inti besi, dan inti ini di hadapan medan magnet, ia akan bergerak dan berputar (motor yang sangat mendasar).
Motor / Generator
Motor / generator benar-benar satu perangkat yang dapat berjalan dalam dua mode yang berlawanan. Bertentangan dengan apa yang kadang orang pikirkan, itu tidak berarti bahwa dua mode motor / generator berjalan mundur dari satu sama lain (bahwa sebagai motor perangkat berbelok ke satu arah dan sebagai generator, ternyata sebaliknya arah).
Poros selalu berputar dengan cara yang sama. "Perubahan arah" adalah dalam aliran listrik. Sebagai motor, ia mengkonsumsi listrik (mengalir masuk) untuk menghasilkan tenaga mekanik, dan sebagai generator, ia mengkonsumsi tenaga mekanik untuk menghasilkan listrik (mengalir keluar).
Rotasi elektromekanis
Motor listrik / generator umumnya adalah salah satu dari dua jenis, baik AC (Alternating Current) atau DC (Direct Lancar) dan penunjukan tersebut merupakan indikasi dari jenis listrik yang mereka konsumsi dan menghasilkan.
Tanpa terlalu banyak detail dan mengaburkan masalah, inilah bedanya: arus AC mengubah arah (Bergantian) karena mengalir melalui sirkuit. Arus DC mengalir secara satu arah (tetap sama) saat melewati sirkuit.
Jenis arus yang digunakan sebagian besar berkaitan dengan biaya unit dan efisiensinya (Motor AC / generator umumnya lebih mahal, tetapi juga jauh lebih efisien). Cukuplah untuk mengatakan bahwa sebagian besar hibrida dan banyak kendaraan listrik semua besar menggunakan motor AC / generator — jadi itulah tipe yang akan kita fokuskan dalam penjelasan ini.
Motor AC / Generator Terdiri dari 4 Bagian Utama:
- Armature arm mounted wire rotor (rotor)
- Medan magnet yang menginduksi energi listrik yang ditumpuk berdampingan di perumahan (stator)
- Cincin selip yang membawa arus AC ke / dari armature
- Sikat yang menyentuh cincin selip dan transfer arus ke / dari sirkuit listrik
Generator AC Beraksi
Amature digerakkan oleh sumber tenaga mekanis (misalnya, dalam produksi tenaga listrik komersial itu akan menjadi turbin uap). Ketika rotor luka ini berputar, kumparan kawatnya melewati magnet permanen di stator dan arus listrik dibuat di kabel armature.
Tetapi karena setiap loop individu di koil melewati pertama kutub utara kemudian kutub selatan masing-masing magnet berurutan saat ia berputar pada sumbunya, arus induksi terus-menerus, dan cepat, berubah arah. Setiap perubahan arah disebut siklus, dan diukur dalam siklus-per-detik atau hertz (Hz).
Di Amerika Serikat, laju siklus adalah 60 Hz (60 kali per detik), sedangkan di sebagian besar negara maju lainnya adalah 50 Hz. Cincin selip individual dipasang pada masing-masing dari kedua ujung loop kawat rotor untuk memberikan jalur bagi arus untuk keluar angker. Sikat (yang sebenarnya merupakan kontak karbon) naik ke cincin selip dan menyelesaikan jalur untuk arus ke sirkuit tempat generator terpasang.
Motor AC Beraksi
Aksi motor (memasok daya mekanis), pada dasarnya, adalah kebalikan dari aksi generator. Alih-alih memutar angker untuk menghasilkan listrik, arus diumpankan oleh sirkuit, melalui sikat dan cincin selip, dan ke dalam angker. Arus ini mengalir melalui rotor luka koil (angker) mengubahnya menjadi elektromagnet. Magnet permanen di stator mengusir gaya elektromagnetik ini menyebabkan armature berputar. Selama listrik mengalir melalui rangkaian, motor akan berjalan.