مطالب پایگاه
افراد
هیئت علمی
| تاریخ ارسال: 2024/03/3 |
قام مجموعة من الباحثین فی جامعة أمیرکبیر فی دراساتهم الأخیرة بتصمیم هیاکل جدیدة لمحرکات السیارات الکهربائیة لتحسین أداء المحرکات الدافعة للسیارات الکهربائیة، وبحسب تصریحهم، یمکن أن تجلب هذه الهیاکل، بالإضافة إلى زیادة وقت التشغیل، تقلیل الاهتزاز وزیادة کثافة العزم فی هذه المحرکات.
وفقًا للعلاقات العامة فی جامعة أمیرکبیر، وصف المهندس محمد أمیرخانی مدیر المشروع السیارات الکهربائیة بأنها واحدة من أفضل البدائل للسیارات التی تعمل بالوقود الأحفوری فی السنوات الأخیرة، وقال: المحرک الکهربائی للسیارة هو محرک کهربائی تؤثر مواصفاته وخصائصه مباشرة على أداء السیارة الکهربائیة بأکملها. ومع ذلک، تواجه المحرکات الحالیة قیودًا، وهذا بدوره أثر على تطویر السیارات الکهربائیة.
أشار إلى أن کفاءة هذه المحرکات المنخفضة، والضغط على ألواح الحدید، وعملیة التصنیع الطویلة هی أهم العوامل المقیدة لکفاءة نظام الدفع.
أضاف: بالنظر إلى سرعة المحرکات الحالیة، فإن استخدام صندوق تروس ذو سرعة واحدة لتقلیل السرعة للاتصال بالعجلات أمر ضروری، والذی یؤدی إلى زیادة الوزن وإهدار الطاقة وزیادة التکالیف؛ ومن المعروف أن انخفاض کثافة العزم فی هذه المحرکات یؤدی أیضًا إلى زیادة وزن السیارة واحتلال جزء من المساحة المتاحة.
وأضاف أمیرخانی: من ناحیة أخرى، فإن الطاقة المطلوبة لتبرید هذه المحرکات الکهربائیة عالیة، مما یؤدی إلى تقلیل فعالیة استخدام بطاریة السیارة. وبالإضافة إلى ذلک، نظرًا لمکان وجود ألواح الحدید المستخدمة فی جزء الدوران للمحرک الکهربائی، فإن إبقائها مستقرة ضروری، مما یزید من صعوبة التصنیع وزیادة تکالیف إنتاج هذه المحرکات الکهربائیة.
وشدد على أن بسبب المقاومة الحراریة العالیة لهذه المثبطات، فإن ألواح الحدید تتعرض للتمغنط على المدى الطویل ویقل الأداء النظامی للمحرک.
أکد: من أجل التغلب على التحدیات الموجودة فی هذه الرسالة النهائیة، تم تقدیم هیاکل جدیدة لنظام الدفع للسیارات الکهربائیة یمکنها التغلب على المشاکل المذکورة.
وأوضح خریج جامعة أمیرکبیر أن الهیاکل المقدمة فی هذا المشروع البحثی کان لها کفاءة ملحوظة مقارنة بالمحرکات الأخرى، بالإضافة إلى أن ألواح الحدید لم تتأثر بقوة الانحیاز نحو المرکز، حیث تم نقلها من جزء الدوران (الموزع) إلى جزء الثابت (المُغناطیسی). وبالتالی، لن یکون هناک حاجة لاستخدام المثبطات السابقة وسیکون بناء هذه المحرکات أسهل وأرخص بکثیر. وبسبب البساطة، سیتم إنتاجها بشکل أسرع أیضًا.
وأشار إلى أنه بفضل التصمیم المغناطیسی الجدید الذی تم تقدیمه لهذه المحرکات، زادت کثافة العزم لدیها واحتلت مساحة أقل بکثیر من النماذج السابقة وأصبح وزنها أخف.
وأضاف أنه بفضل الدراسات والترتیبات الخاصة التی تم إجراؤها لألواح الحدید فی الجزء الثابت، تم التقلیل بشکل کبیر من الطاقة المطلوبة لتبرید هذه المحرکات الکهربائیة، وقال: من خلال التغلب على عوامل التمغنط لألواح الحدید، تم الحفاظ على کفاءة المحرک الکهربائی على المدى الطویل. کما انخفضت ترددات العزم، والاهتزازات، وضوضاء المحرکات المقدمة أیضًا.
أوضح مدیر المشروع: نظرًا لأهمیة موضوع السیارات الکهربائیة فی البلاد، وبالنظر إلى أن التوسع الشامل لهذه البنیة التحتیة ضروری، فإن تأخیر إکمال بنیة السیارات الکهربائیة قد یعرض تطور الحرکة نحو السیارات الکهربائیة للخطر. یمکن للابتکار المقدم فی هذا العمل النهائی أن یسرع من الانتقال من السیارات التی تعمل بالاحتراق الداخلی إلى السیارات الکهربائیة. على سبیل المثال، سیکون عدد محطات شحن السیارات الکهربائیة أحد التحدیات الجدیة التی یجب مواجهتها والتی یمکن زیادة معدل المشی لکل شحنة من خلال استخدام الدفعات المقدمة فی هذا العمل النهائی لتخفیف مشکلة نقص محطات الشحن إلى حد ما.
أشار إلى أن أحد التعقیدات الموجودة فی هذا المشروع هو الضوضاء والتداخلات الکهرومغناطیسیة الموجودة فی نظام تشغیل المحرکات، والتی بعد الدراسات الوافیة وتجربة الطرق المختلفة، تم الوصول إلى ترتیب دارة مناسب لحل هذا التحدی بنجاح وبشکل فعّال یقلل من الضوضاء فی النظام ویمنع تلف وتعطل أجهزة المراقبة.
وقال أمیرخانی: إن إنجازات هذه الدراسات یمکن استخدامها فی صناعة السیارات الکهربائیة وأی صناعة تحتاج إلى محرک کهربائی للنقل. یمکن استخدام الهیاکل المقدمة فی التطبیقات المماثلة مثل الشاحنات الکهربائیة والدراجات الکهربائیة والحافلات الکهربائیة.
أنجز محمد أمیرخانی بإشراف الدکتور مجتبی میرسلیم، أحد أعضاء هیئة التدریس فی کلیة الهندسة الکهربائیة بجامعة أمیرکبیر، مشروع بحث بعنوان "تصمیم ومحاکاة وتصنیع محرکات ثنائیة القمة محسنة بألواح حدیدیة فی الاستاتور لتطبیق السیارة الکهربائیة".