ในฐานะซัพพลายเออร์ของ [link text = "เพลาไฟฟ้าสำหรับรถบรรทุก" url = "/e-axle/electric-axle-for-truck.html"] ฉันได้เจาะลึกลงไปในด้านเทคนิคของส่วนประกอบสำคัญเหล่านี้ หนึ่งในฟังก์ชั่นที่สำคัญที่สุดของเพลาไฟฟ้าสำหรับรถบรรทุกคือกลไกการกระจายความร้อน ในบล็อกนี้ฉันจะสำรวจว่ากลไกนี้คืออะไรทำไมมันสำคัญมากและวิธีการทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของเพลาไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้
ความสำคัญของการกระจายความร้อนในเพลาไฟฟ้า
เพลาไฟฟ้าในรถบรรทุกเป็นระบบที่ซับซ้อนที่รวมมอเตอร์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์พลังงานและกระปุกเกียร์ ในระหว่างการดำเนินการส่วนประกอบเหล่านี้จะสร้างความร้อนจำนวนมาก ตัวอย่างเช่นมอเตอร์ไฟฟ้าแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเชิงกลและกระบวนการแปลงนี้ไม่ได้มีประสิทธิภาพ 100% พลังงานไฟฟ้าบางส่วนหายไปเนื่องจากความร้อนเนื่องจากการสูญเสียความต้านทานในขดลวดและการสูญเสียแม่เหล็กในแกนกลาง พลังงานอิเล็กทรอนิกส์เช่นอินเวอร์เตอร์ยังสร้างความร้อนเมื่อพวกเขาแปลงกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) จากแบตเตอรี่เป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อขับมอเตอร์
ความร้อนที่มากเกินไปอาจมีผลกระทบที่เป็นอันตรายหลายประการต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของเพลาไฟฟ้า อุณหภูมิสูงสามารถทำให้วัสดุฉนวนในมอเตอร์ลดลงนำไปสู่กางเกงขาสั้นไฟฟ้าและความล้มเหลวของมอเตอร์ที่อาจเกิดขึ้น ในอิเล็กทรอนิกส์พลังงานความร้อนสูงเกินไปสามารถลดประสิทธิภาพของกระบวนการแปลงและทำให้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ทำงานผิดปกติ นอกจากนี้ความร้อนอาจส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติการหล่อลื่นของกล่องเกียร์เพิ่มแรงเสียดทานและการสึกหรอบนเกียร์และแบริ่ง
ดังนั้นกลไกการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพจึงมีความสำคัญต่อการรักษาอุณหภูมิการทำงานที่ดีที่สุดของเพลาไฟฟ้า ช่วยให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือประสิทธิภาพและอายุยืนของระบบซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญทั้งหมดสำหรับการทำงานที่ประสบความสำเร็จของรถบรรทุกไฟฟ้า
ประเภทของกลไกการกระจายความร้อน
มีกลไกการกระจายความร้อนหลายประเภทที่ใช้กันทั่วไปในเพลาไฟฟ้าสำหรับรถบรรทุก แต่ละกลไกมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองและการเลือกกลไกขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นการจัดอันดับพลังงานของเพลาสภาพแวดล้อมการทำงานและข้อกำหนดการออกแบบ
ระบายความร้อนด้วยอากาศ
การระบายความร้อนทางอากาศเป็นหนึ่งในวิธีการกระจายความร้อนที่ง่ายที่สุดและมีค่าใช้จ่ายมากที่สุด ในเพลาไฟฟ้า - อากาศเย็นความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากส่วนประกอบที่ร้อน (เช่นมอเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน) ไปยังอากาศโดยรอบ สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านการพาความร้อนตามธรรมชาติหรือการพาความร้อนแบบบังคับ
การพาความร้อนตามธรรมชาติเกิดขึ้นเมื่ออากาศอุ่นรอบ ๆ ส่วนประกอบเพิ่มขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นต่ำกว่าทำให้เกิดการไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติที่นำความร้อนออกไป อย่างไรก็ตามการพาความร้อนตามธรรมชาติค่อนข้างช้าและอาจไม่เพียงพอสำหรับเพลาไฟฟ้าสูง - พลังงาน ในทางกลับกันการพาความร้อนที่ถูกบังคับใช้พัดลมหรือเครื่องเป่าลมเพื่อเพิ่มการไหลเวียนของอากาศเหนือส่วนประกอบ สิ่งนี้ช่วยเพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อนอย่างมีนัยสำคัญและช่วยให้การระบายความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น
หนึ่งในข้อได้เปรียบหลักของการระบายความร้อนอากาศคือความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบทำความเย็นที่ซับซ้อนพร้อมปั๊มท่อและสารหล่อเย็น อย่างไรก็ตามการระบายความร้อนของอากาศมีข้อ จำกัด บางประการ มันมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงหรือเมื่อเพลาไฟฟ้าทำงานที่โหลดสูงเป็นระยะเวลานาน อากาศยังมีความจุความร้อนค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับของเหลวซึ่งหมายความว่าสามารถนำความร้อนต่อไปได้น้อยลงต่อปริมาตรหน่วย
การระบายความร้อนของเหลว
การระบายความร้อนของเหลวเป็นวิธีการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยทั่วไปใช้ในเพลาไฟฟ้าสูง - พลังงาน ในระบบของเหลว - เย็นสารหล่อเย็น (เช่นน้ำ - ส่วนผสมของไกลคอล) จะถูกหมุนเวียนผ่านช่องทางหรือแจ็คเก็ตรอบ ๆ ส่วนประกอบที่ร้อน สารหล่อเย็นดูดซับความร้อนจากส่วนประกอบแล้วถ่ายโอนไปยังหม้อน้ำซึ่งจะกระจายไปในอากาศโดยรอบ
การระบายความร้อนของเหลวมีข้อดีหลายประการเหนือการระบายความร้อนของอากาศ ของเหลวมีความจุความร้อนสูงกว่าอากาศซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถส่งความร้อนต่อปริมาตรต่อหน่วยได้มากขึ้น สิ่งนี้ช่วยให้การระบายความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอพพลิเคชั่นพลังงานสูง การระบายความร้อนของเหลวยังให้การกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอมากขึ้นทั่วทั้งส่วนประกอบลดความเสี่ยงของจุดร้อนที่อาจทำให้เกิดความเสียหาย
อย่างไรก็ตามระบบทำความเย็นของเหลวนั้นซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าระบบระบายความร้อนอากาศ พวกเขาต้องการปั๊มท่อ, หม้อน้ำและอ่างเก็บน้ำสำหรับสารหล่อเย็น นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงของการรั่วไหลของสารหล่อเย็นซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อเพลาไฟฟ้าและส่วนประกอบอื่น ๆ หากไม่ตรวจพบและแก้ไขทันที
การระบายความร้อนแบบไฮบริด
ระบบทำความเย็นแบบไฮบริดรวมข้อดีของการระบายความร้อนอากาศและการระบายความร้อนของเหลว ในระบบทำความเย็นแบบไฮบริดการระบายความร้อนของอากาศใช้สำหรับส่วนประกอบที่น้อยกว่า - ที่สำคัญหรือสำหรับการระบายความร้อนล่วงหน้าในขณะที่การระบายความร้อนของเหลวใช้สำหรับส่วนประกอบความร้อนสูง - สร้างส่วนประกอบเช่นมอเตอร์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน
ตัวอย่างเช่นโมดูลพลังงานอิเล็กทรอนิกส์อาจถูกทำให้เย็นลงด้วยแผ่นเย็น - เย็นลงในขณะที่ปลอกด้านนอกของเพลาไฟฟ้าอาจถูกระบายความร้อนด้วยอากาศที่ถูกบังคับ วิธีการนี้ช่วยให้สามารถใช้โซลูชันการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากใช้วิธีการระบายความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแต่ละองค์ประกอบ
กลไกการกระจายความร้อนทำงานอย่างไร
ลองมาดูกันดีขึ้นว่ากลไกการกระจายความร้อนของเหลวโดยทั่วไปทำงานอย่างไรในเพลาไฟฟ้าสำหรับรถบรรทุก
การสร้างความร้อน
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้มอเตอร์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์พลังงานเป็นแหล่งสำคัญของความร้อนในเพลาไฟฟ้า เมื่อรถบรรทุกทำงานมอเตอร์ไฟฟ้าจะแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเชิงกลเพื่อขับเคลื่อนล้อ ในระหว่างกระบวนการนี้การสูญเสียความต้านทานในขดลวดมอเตอร์และการสูญเสียแม่เหล็กในแกนสร้างความร้อน พลังงานอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งควบคุมการไหลของพลังงานไฟฟ้าไปยังมอเตอร์ก็ให้ความร้อนในขณะที่เปิดและปิดกระแสไฟฟ้า
การถ่ายเทความร้อน
ความร้อนที่เกิดขึ้นในมอเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถูกถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็น ในระบบของเหลว - เย็นสารหล่อเย็นจะถูกหมุนเวียนผ่านช่องทางหรือแจ็คเก็ตที่สัมผัสโดยตรงกับส่วนประกอบร้อน ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากส่วนประกอบไปยังสารหล่อเย็นผ่านการนำ
การนำคือการถ่ายโอนความร้อนผ่านวัสดุที่เป็นของแข็งหรือระหว่างวัสดุสองชนิดที่สัมผัส สารหล่อเย็นดูดซับความร้อนจากส่วนประกอบและนำไปใช้ในขณะที่มันไหลเวียนผ่านระบบ
การกระจายความร้อน
เมื่อสารหล่อเย็นดูดซับความร้อนมันจะถูกสูบไปยังหม้อน้ำ หม้อน้ำเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ถ่ายโอนความร้อนจากสารหล่อเย็นไปยังอากาศโดยรอบ หม้อน้ำประกอบด้วยชุดครีบและท่อที่เพิ่มพื้นที่ผิวที่มีสำหรับการถ่ายเทความร้อน เมื่อสารหล่อเย็นไหลผ่านท่ออากาศจะถูกบังคับให้ผ่านครีบโดยพัดลมและความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากน้ำหล่อเย็นไปยังอากาศผ่านการพาความร้อน
สารหล่อเย็นเย็นจากนั้นจะกลับไปที่เพลาไฟฟ้าเพื่อดูดซับความร้อนมากขึ้นและวัฏจักรยังคงดำเนินต่อไป
ปัจจัยที่มีผลต่อการกระจายความร้อน
มีหลายปัจจัยที่สามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของกลไกการกระจายความร้อนในเพลาไฟฟ้า
อุณหภูมิแวดล้อม
อุณหภูมิแวดล้อมมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการกระจายความร้อน ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างส่วนประกอบที่ร้อนและอากาศโดยรอบมีขนาดเล็กลงซึ่งจะช่วยลดอัตราการถ่ายเทความร้อน ซึ่งหมายความว่าระบบทำความเย็นจะต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อรักษาอุณหภูมิการทำงานที่ดีที่สุดของเพลาไฟฟ้า
โหลดและรอบการทำงาน
วงจรการโหลดและหน้าที่ของเพลาไฟฟ้ายังส่งผลต่อการสร้างความร้อนและการกระจาย เมื่อรถบรรทุกทำงานภายใต้โหลดหนักหรือเป็นระยะเวลานานมอเตอร์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานจะสร้างความร้อนมากขึ้น สิ่งนี้ต้องใช้ระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการกระจายความร้อนเพิ่มเติม
การออกแบบระบบทำความเย็น
การออกแบบระบบทำความเย็นรวมถึงขนาดและประสิทธิภาพของหม้อน้ำอัตราการไหลของสารหล่อเย็นและเค้าโครงของช่องระบายความร้อนอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการกระจายความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ ระบบทำความเย็นที่ดี - ออกแบบให้มั่นใจได้ว่าความร้อนจะถูกถ่ายโอนอย่างมีประสิทธิภาพจากส่วนประกอบไปยังสารหล่อเย็นแล้วกระจายไปในอากาศโดยรอบ
บทสรุป
กลไกการกระจายความร้อนของเพลาไฟฟ้าสำหรับรถบรรทุกเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบและการใช้งาน กลไกการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพช่วยในการรักษาอุณหภูมิการทำงานที่ดีที่สุดของเพลาไฟฟ้าทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือประสิทธิภาพและอายุยืน ไม่ว่าจะเป็นการระบายความร้อนของอากาศการระบายความร้อนของเหลวหรือวิธีการไฮบริดการเลือกวิธีการกระจายความร้อนขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นการจัดอันดับพลังงานของเพลาสภาพแวดล้อมการทำงานและข้อกำหนดการออกแบบ
ในฐานะซัพพลายเออร์ของ [link text = "เพลาไฟฟ้าสำหรับรถบรรทุก" url = "/e-axle/electric-axle-for-truck.html"] เรามุ่งมั่นที่จะให้เพลาไฟฟ้าที่มีคุณภาพสูงพร้อมเทคโนโลยีการกระจายความร้อนขั้นสูง หากคุณสนใจใน [link text = "ev almle" url = "/e-axle/ev-axle.html"] หรือ [ลิงก์ข้อความ = "เพลาขับเคลื่อนไฟฟ้า" url = "/e-axle/electric-drive-axle.html"] และต้องการหารือเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณ
การอ้างอิง
- Krishnan, R. (2001) ไดรฟ์มอเตอร์ไฟฟ้า: การสร้างแบบจำลองการวิเคราะห์และการควบคุม Prentice Hall
- Ehsani, M. , Gao, Y. , Emadi, A. (2018) รถยนต์ไฟฟ้าที่ทันสมัยไฟฟ้าไฮบริดและยานพาหนะเซลล์เชื้อเพลิง: พื้นฐานทฤษฎีและการออกแบบ CRC Press
- แชปแมน, SJ (2012) พื้นฐานของเครื่องจักรไฟฟ้า McGraw - Hill