Motors et contrôleurs des véhicules électriques

De nombreuses grandes entreprises de fabrication automobile ont déclaré que la plupart sinon la totalité des véhicules qu'elles produisent sera électrique au cours des deux prochaines décennies, ce qui pourrait rendre le moteur à combustion interne obsolète, une relique conservée uniquement pour les amateurs de voitures et les collectionneurs. Cela signifie que les ingénieurs de l'automobile doivent être familiarisés avec la nouvelle technologie et ce cours fournit les outils dont vous avez besoin pour faire votre carrière au niveau suivant. Nous commençons par le flux d'énergie, car chaque ingénieur électricien et mécanique doit comprendre les lois d'Ohm et de Kirchhoff et comment elles s'appliquent au flux d'énergie électrique, thermique et magnétique. Nous montrons comment convertir l'énergie électrique d'une batterie en énergie mécanique à l'intérieur d'un moteur. Nous expliquons comment cette énergie est utilisée pour produire un couple à l'intérieur d'un moteur électrique, comment une boîte de vitesses multiplie le couple et comment calculer la perte et l'efficacité énergétique.

Nous analysons ensuite la production de couple de façon plus détaillée à l'aide d'un moteur à courant continu à aimant permanent (PMDC), ce qui crée un champ magnétique pour fonctionner. Nous étudions la physique qui crée le couple à l'intérieur de ce moteur en calculant le couple à l'aide des différents vecteurs de force produits par le courant électrique et le flux magnétique. Nous considérons également le rôle que joue le calcul dans la production de couple à l'intérieur d'un moteur électrique. Ceci nous amène au moteur synchrone à aimant permanent (PMSM), qui a un couple plus élevé, une taille de cadre plus petite et aucun courant de rotor. Nous examinons deux types de moteurs PMSM, comment ils fonctionnent en utilisant le courant alternatif et comment la commutation électronique est utilisée pour contrôler la commutation, ce qui rend le PMSM idéal pour les véhicules électriques. Nous étudions comment le couple est produit à l'intérieur d'un moteur PMSM en utilisant la théorie des cadres d-q pour vous montrer comment concevoir un contrôle orienté champ et calculer des circuits triphasés. Nous couvrons également le rôle des "transformées Park et Clarke" et leur inverse pour calculer les courants.

Cela vous aide à créer un profil thermique pour votre moteur. Nous référons la loi d'Ohm et combinons celle-ci avec le théorème de Norton pour calculer le flux de chaleur pour améliorer la résistance en cours de route. Ce profil thermique vous permet de juger si les températures maximales de votre moteur répondent aux normes internationales. Ce cours aide quiconque poursuit des études d'ingénierie automobile, qu'il étudie ou cherche à obtenir un coup de pouce de carrière dans ce domaine passionnant et en expansion. Avec l'utilisation de véhicules électriques sur le marché, l'étude de leurs moteurs et de leurs contrôleurs ne peut qu'améliorer vos perspectives.