فناوری IMD -قسمت اول (آینده حمل و نقل)
همانطور که از سیر تحولات در مسیر تکنولوژی مشخص است، باید منتظر برقی شدن سیستم های حمل و نقل در کل دنیا باشیم. این حمل و نقل برقی در خشکی و دریا و حتی هوا قابل تصور است. میتوان گفت که صرفه جویی در مصرف سوخت و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و سایر آلاینده ها ، نیروی محرکه اصلی برای پیشرفت و همه گیر شدن حمل و نقل برقی هستند.
همانطور که مشخص است در این تحولات، ماشین های الکتریکی ( موتور – ژنراتور) و اجزای آن نقشی اساسی را ایفا می کنند و پیشرفت و همگانی شدن این تکنولوژی جدید، ارتباط مستقیمی با پیشرفت در زمینه ماشین های الکتریکی دارد. در همین راستا شرکت ها و مراکز علمی معتبر جهانی بر روی این موضوع تمرکز ویژه ای قرار داده اند.به عنوان مثال علیرغم تفاوت هایی که بین حالت های متنوع حمل و نقل وجود دارد، یکی از اهداف این است که موتور الکتریکی و درایو های سرعت قابل تنظیم این موتورها کوچکتر-سبکتر و کارآمدتر شوند.
در همین راستا میتوان برای نشان دادن سیر تحولات در این زمینه یک مثال از شرکت پیشرو تسلا آورد. همانطور که در شکل ۱ مشخص است مقایسه بین موتور و واحد درایو آن در Tesla S ( 2012) و Tesla 3 (2017) انجام شده است که تفاوت حجم درایو آنها کاملا مشهود است. نکته اصلی در اینجا این است که روندهای مشابه فناوری در بسیاری از حالت های دیگر حمل و نقل نیز در جریان است و باعث جذابیت بیشتر حمل و نقل الکتریکی می شود. لازم به ذکر است که در این مرحله رقابتی جدی بین کمپانی ها به وجود آمده است.
شکل ۱
مونتاژ موتور ماشین Tesla3 ( که در شکل ۱ آورده شده است) پیشرفت تکنولوژی در زمینه کوچک سازی و بهینه کردن موتورهای الکتریکی و درایوها را نشان می دهد تا جایی که نوید دهنده این هدف است که درایو را به اندازه ای کوچک کند که دیگر محفظه ای جداگانه برای استقرار آن نیاز نباشد و درایو در محفظه خود موتور جای بگیرد. این مفهوم تحت عنوان integrated motor drive (IMD) مطرح است ( شکل ۲ ) که علاوه بر مزیت حذف محفظه درایو و کوچکتر کردن حجم مورد استفاده مزایای دیگری را نیز به همراه دارد :
شکل ۲
-
هزینه : علاوه بر از بین بردن محفظه واحد درایو ، به اشتراک گذاشتن یک سیستم خنک کننده واحد و از بین بردن کابل های برق درایو ماشین می تواند تأثیر قابل توجهی در هزینه داشته باشد.
-
کارایی: اگر IMD جایگزینی برای موتور با سرعت ثابت در یک پمپ یا فن باشد ، بازده سطح سیستم می تواند ۳۰ درصد یا بیشتر افزایش یابد.
-
تحمل خطای بهبود یافته: افزایش تعداد فاز دستگاه برای کاهش تأثیر افت فاز در IMD بسیار عملی تر است زیرا تمام لیدهای فاز دستگاه داخلی هستند.
-
قابلیت ساخت: IMD ها با مدولاسیون دستگاه و اینورتر سازگاری بالایی دارند و باعث می شوند گزینه های بسیار خوبی برای تولید با حجم بالا باشند تا هزینه را کاهش دهند.
بنابراین تا اینجا متوجه شدیم که آینده حمل و نقل از آن وسایل حمل و نقل الکتریکی است و یکی از مولفه های اصلی پیشرفت در این زمینه موتور الکتریکی و درایو آن است،که هم اکنون بر روی مفهوم IMD، شرکت های بزرگ ( برای یکپارچه سازی موتور و درایو در یک محفظه) در حال فعالیت هستند. در قسمت بعدی به وضعیت فعلی فناوری IMD و آینده و چشم انداز این تکنولوژی می پردازیم.
با ما همراه باشید.
نویسنده : محمدحسن صیدمحمدی
منبع : The Incredible Shrinking Motor Drive//by Thomas M. Jahns and Bulent Sarlioglu