Elektrikli Araçlarda Kullanılan Motor Türleri ve Performans Karşılaştırmaları

Elektrikli araçların performansı kullanılan motor teknolojilerine bağlı olarak farklılık gösterir. Elektrikli motorlar; tahrik gücü, verimlilik, hızlanma kapasitesi ve enerji tüketimi gibi faktörleri doğrudan etkileyen temel bileşenlerdir. Motorların arasındaki farkları anlamak hem kullanıcıların ihtiyaçlarına en uygun aracı seçmelerine yardımcı olur hem otomotiv endüstrisindeki yenilikçi gelişmeleri değerlendirebilmek için kritik önem taşır. Yazımızda elektrikli araçlarda yaygın kullanılan motor türlerini inceledik ve bu motor türlerinin performans özelliklerini karşılaştırdık.

Elektrikli Araçlarda Kullanılan Başlıca Motor Türleri

Elektrikli araçlarda aracın özelliklerine bağlı olarak farklı motor türleri kullanılır. Bunun sebebi üretilen aracın teknik gereksinimlerini karşılayabilecek en etkili motoru tercih etmektir. Motor türü, araç performansını ve yakıt tüketimini etkileyen unsurların arasında yer alır. Doğru motor türü seçimi elektrikli aracın verimini yükseltirken sürüş keyfini de artırır. Elektrikli araç motorlarında beş farklı motor türü kullanılır. Bu motor türleri şu şekildedir:

DC Motorlar (DCM),
Asenkron Motorlar (ACIM),
Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM),
Fırçasız DC Motorlar (BLDC),
Anahtarlamalı Relüktans Motorlar (SRM).

DC Motorlar (Doğru Akım Motorları)

DC motorlar bağlandıkları devreye düşük hızlarda yüksek tork sağlayabilen motor çeşitleridir. Bağlantı prosesleri son derece basit ve zahmetsiz olan bu motorlar düşük tork dalgalanmasına sahiptir. Teknolojik olgunluk, sağlamlık ve doğrusal tork-hız karakteristiği gibi özellikleri de bünyesinde bulundurur.

DC motorlarda standart motorlardan farklı olarak hız ayarı için karmaşık bir güç elektroniği devresi gerektirmez, direkt aküye bağlanabilir. DC motor hızı gerilim artırılarak veya azaltılarak ayarlanabilir. Son derece kullanışlı olan bu motorlar kullanıcılarına sorun yaşatmadan uzun süre kullanılabilir.

DC motorlar birçok olumlu özelliği olmasına rağmen elektrikli araçlarda tercih edilmez. Bunun sebebi endüvi akımının aktarılması için komütatör ve karbon fırça kullanımıdır. Komütatör ve karbon fırçalar arasındaki sürtünme maksimum motor hızını kısıtlar. Sık bakım gerektirir ve yüksek hızlar için uygun değildir.

AC Motorlar (Alternatif Akım Motorları)

Alternatif akım enerjisini mekanik enerjiye çeviren motor türüdür. AC motorlar, yönü ve şiddeti periyodik olarak değişen elektrik enerjisini kullanarak hareket üretirler. AC motorlar genel anlamda iki kısımdan oluşur: rotor ve stator. Stator sabit parçayken rotor hareketli parçadır. Rotor, statorda oluşan manyeto-motor kuvvetinden elde ettiği manyetik enerjiyi hareket enerjisine dönüştürür ve ivmelenmeyi sağlar. Elektrikli araçların çalışma prensibi buna dayanır.

AC motorların uzun süre sorunsuzca çalışan mekanik aksamları bakım maliyetlerinin düşmesini sağlar. Yük bindiğinde devir sayılarında bir değişim gözlenmez. Hız ayarları ve devri kolaylıkla ayarlanabilir. AC motorlar yüksek güç ve frekans gerektiren uygulamalarda güvenle tercih edilir. Alternatif akım motorlarının senkron ve asenkron olmak üzere iki türü bulunur.

İndüksiyon Motorları

İndüksiyon motorlarının bir diğer adı asenkron motorlardır. Dinamik performansları ve geniş hız aralıkları sayesinde yüksek verimlilik kapasitesine sahiptir. Asenkron motorlarda esnek akım kontrolünün yanı sıra rejeneratif frenleme ve verimlilik kontrolü de söz konusudur. Asenkron motorlarda en yüksek verim yüksek hızlarda gözlenir. Bunun sebebi bakır ve çekirdek kayıplarının yüksek hızlarda azalmasıdır. Asenkron motorlar; basit yapıları, düşük maliyetleri ve uzun süreli bakım gerektirmeyen aksamları sayesinde elektrikli araçlar için uygundur.

Senkron Motorlar

Senkron motorlar üzerindeki yük değişmesine rağmen devir sayısı sabit kalan motor çeşididir. Bu sayede statora ulaşan elektrik akımıyla aynı frekansta hareket edebilir. Hız ayarları frekans ve kutup değiştirilerek ayarlanabilir. Manyetik alan hızı ile rotor mili dönme hızı eşittir. Senkron motorlarda rotor DC akımla beslenirken stator alternatif akımla beslenir. Bu sayede stator sargılarına gerilim uygulandığında döner alan oluşur ve motor ivme kazanır. Senkron motorlar genellikle hızın sabit tutulması gereken sistemlerde kullanılır.

Hub Motorlar

Doğru akımla çalışan elektrik motorlarıdır. Tekerleğin içine yerleştirilebilen hub motorlar rotor ve stator parçalarından oluşur. Genellikle her bir teker için bir hub motor kullanılır. Mekanik tasarımları ve kompakt yapıları sayesinde güç aktarma organları üzerine mükemmel uyum sağlar. Bağlı bulundukları tekerleğe araç beyninden gelen talimatları izleyerek yön verebilir. Çalışma prensipleri DC motorlarla aynıdır. Kolay dizayn edilebilir yapıları, verimli sistemleri ve kontrol edilebilirlikleri sayesinde DC motorlar arasında öne çıkar.

Motor Türlerinin Performans Karşılaştırması

Elektrikli araçlarda kullanılan motor türleri; araçların beygirini, gücünü, torkunu ve azami hızını doğrudan etkiler. Yüksek motor gücü demek direkt 0-100 kilometre arasındaki hızlanma süresinin kısalacağı anlamına gelmez. Motor türleri elektrikli araçlara faklı özellikler katar.

Motor türlerinin performans karşılaştırmaları şu şekildedir:

DC motorlar düşük hızlarda yüksek tork sağlarken AC motorlarda böyle bir durum söz konusu değildir.
AC motora sahip araçların sağladığı azami sürat DC motorlu araçlardan daha yüksektir.
Senkron motorlar sabit hızlarda daha verimliyken asenkron motorlar değişken hızlarda daha verimlidir. Bu sebeple genellikle senkron motorlar çamaşır makinesi gibi cihazlarda tercih edilirken asenkron motorlar elektrikli araçlarda kullanılır.
Hub motorlar güç aktarma organları üzerine entegre edilebilir fakat bu durum diğer motor türleri için söz konusu değildir.

Elektrikli Araç Motorunun Seçimi: Kullanıcı İhtiyaçları ve Tercihleri

Elektrikli araç kullanıcılarının motor türü seçimi esnasında kullanım amaçlarını belirlemeleri önerilir. Örneğin şehir içi kullanımlar için daha düşük güç değerine sahip motorlar tercih edilerek enerjiden ve maliyetten tasarruf edilebilir. Yüksek performans ihtiyacında veya şehirler arası kullanımlardaysa daha yüksek güce sahip motorlara yönelmek mümkündür. Elektrikli araç motorunun fiyatları, motorun gücüne, kapasitesine ve markasına bağlı olarak değişkenlik gösterebilir. Üretici firmaların yüksek kilometre garantisi sunduğu elektrik motorları kullanıcılarına sorun çıkarmadan uzun yıllar kullanılabilir. Siz de elektrikli araçların hızla gelişen dünyasında yerinizi almak için Voltify olarak sunduğumuz geniş elektrikli araç seçeneklerimizi inceleyebilir, ihtiyaçlarınıza uygun aracı uzun süreli kiralama seçenekleriyle kiralayabilirsiniz.