يشهد العالم انتشارا موسعا للسيارات الكهربائية من أجل الحفاظ على البيئة والاستعانة بالطاقة النظيفة، لذلك يسعى قائدو صناعة السيارات إلى معرفة المحرك الكهربائي وهل هو محرك أم مجرد مولد.

وتعمل المحركات الكهربائية لأن القوة، المسماة بقوة لورنتز، تعمل على جميع الجسيمات أو الأجسام المشحونة التي تتحرك في مجال مغناطيسي؛ في حالة المولدات يكون الأمر على العكس من ذلك: يتم تحفيز الجهد الكهربائي في موصل يتحرك في مجال مغناطيسي.

 

المحركات الكهربائية بالسيارات تعمل كمولدات
مكونات المحرك الكهربي

لذلك، يمكن أن تعمل معظم المحركات الكهربائية أيضًا كمولد، ثم يطلق عليهم الآلات الكهربائية، كمحرك، يقومون بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية ؛ كمولد، يعملون في الاتجاه المعاكس.

وتعد المحركات الكهربائية من المستخدمين المباشرين للطاقة ولا يتعين عليها تحويل الطاقة ديناميكيًا، وعنصر آخر مهم بشكل خاص في السيارة: يمكن استعادة الطاقة التي تتكشف في حركة التدحرج من خلال التعافي إلى البطارية. نظرًا لأن الاسترداد أقل كفاءة أيضًا من 100 في المائة - من الناحية العملية، يتم تحويل ثلث الطاقة الحركية أو أكثر عادةً إلى حرارة بدلًا من الدفع بسبب الشحن / التفريغ وفقدان المحرك - تعد الطاقة الحركية أفضل بشكل عام للسيارات الكهربائية لاستخدامها أيضًا تمامًا قدر الإمكان دون إعادة التحويل.

محرك DC أو AC
محرك bmw ix3

وكيف تعمل محركات السيارات الكهربائية؟ يأخذ جهاز التحكم الطاقة من البطارية ويمررها إلى المحرك الكهربائي، وقبل تمرير التيار إلى المحرك تقوم وحدة التحكم بتحويل 300 فولت من التيار DC إلى حد أقصى 240 فولت من التيار AC، وتتدفق الكهرباء الى المحرك الذي يحتوي على نوعين من المغناطيس: النوع الاول ثابت والثاني دوار يدور ليقوم بدوره الى ادارة العجلات يقوم المحرك الكهربائي بعد ذلك بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، وتقوم الطاقة الميكانيكية بتحريك السيارة للأمام، وتعمل أجهزة التحكم كوسيط بين البطارية والمحرك، حيث تنقل الطاقة من البطارية وتضخها إلى المحرك ليعمل.

البطارية الكهربائية والمولد

وتقع أجهزة قياس فرق الجهد المتغير بين المحرك وجهاز التحكم وهي المسئولة عن تقديم الطاقة المناسبة للمحرك. لا يخرج المحرك في البداية أي فولت ولكن عند الضغط عليه بشكل كامل فإنه يعطي الحد الأقصى للإخراج. في السيارة الكهربائية يتم استخدام 95% من الطاقة أما في السيارات العادية فيستخدم 30 % فقط من الطاقة. اجزاء المحرك الكهربائي اقل من المحرك العادي لذلك فهو نادرا ما يحتاج الى الصيانة. عند تحرك السيارة الكهربائية، يُمكن استخدام الزخم الأمامي المولّد بالمحرك الكهربائي لشحن البطاريات عند استخدام المكابح، وهذه ظاهرة يُشار إليها باسم الكبح المتجدد ويُمكن أن تستعيد حتى 15% من الطاقة المُستخدمة للتسارع.