Βελτιστοποίηση Σύγχρονου Κινητήρα Μόνιμου Μαγνήτη για Ηλεκτρικό Αυτοκίνητο

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα διενεργηθεί βελτιστοποίηση ενός σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, ειδικού για εφαρμογή σε ηλεκτρικό αυτοκίνητο. Η διαδικασία της βελτιστοποίησης θα βασιστεί στην τροποποίηση της δομής και της γεωμετρίας των ζωτικότερων στοιχείων του κινητήρα, όπως οι μόνιμοι μαγνήτες, ο δρομέας. ο στάτης και το διάκενο αέρα. Στόχος της πειραματικής διαδικασίας τίθεται η αποκόμιση όσο το δυνατόν περισσότερων οφελών, ώστε το ηλεκτρικό αυτοκίνητο να καταστεί ιδανική πλατφόρμα μεταφοράς για το προσεχές μέλλον. Προτού, ωστόσο, εκτελεστεί η βελτιστοποίηση του κινητήρα, θα γίνει εκτενής αναφορά στο θέμα της ηλεκτροκίνησης, η οποία απασχολεί ιδιαίτερα την κοινή γνώμη τα τελευταία χρόνια και συνδέεται άρρηκτα με την βιωσιμότητα του μέλλοντος. Αρχικά, είναι απαραίτητο να γίνει μια αναδρομή στις ρίζες της και την πορεία της μέχρι την σημερινή εποχή αλλά και τις βλέψεις για το μέλλον, έτσι ώστε να εξοικειωθεί ο αναγνώστης με την ιδέα της ηλεκτροκίνησης. Στην συνέχεια, θα καταπιαστεί το ζήτημα της ιδιαίτερης αξίας της για το εγγύς, αλλά και μακροπρόθεσμο μέλλον, μέσω της λεπτομερούς σύγκρισης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων με τα συμβατικά. Φυσικά, δεν θα μπορούσε να παραληφθεί και η ενασχόληση με την κατάσταση στην οποία βρίσκεται η ηλεκτροκίνηση, όπως και οι προοπτικές που ενέχει, τόσο σε παγκόσμιο όσο και σε εθνικό επίπεδο, την δεδομένη χρονική στιγμή. Το πόρισμα για αυτήν εστιάζει σε τομείς-κλειδιά, που κυμαίνονται από πολιτικό και πολιτειακό επίπεδο, μέσω των δράσεων για προώθηση της, έως το ατομικό και καταναλωτικό επίπεδο, που αφορά την αντίληψη του πληθυσμού για την ηλεκτροκίνηση αλλά και την πρόοδο της αγοράς ηλεκτρικών αυτοκινήτων ανά τα χρόνια. Την ολοκλήρωση των παραπάνω θα διαδεχθεί η γνωριμία με την δομή του ηλεκτρικού αυτοκινήτου, καθώς και την λειτουργία του ως σύνολο, εφόσον πρώτα γίνει κατανοητή η λειτουργία των επιμέρους συστημάτων που το απαρτίζουν. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στον κινητήρα του ηλεκτρικού αυτοκινήτου, όπου μέσω της σύγκρισης παντός είδους ηλεκτροκινητήρων, κατάλληλων για εφαρμογή σε αυτό, θα εξαχθεί, αιτιολογημένα, το συμπέρασμα περί υπεροχής του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη. Εφόσον, μετέπειτα, γίνει εις βάθος μελέτη αναφορικά με τα μέρη και την αρχή λειτουργίας του συγκεκριμένου κινητήρα, το τελευταίο κομμάτι της διπλωματικής αφοσιώνεται εξ ολοκλήρου στην πειραματική διαδικασία της βελτιστοποίησης ενός πραγματικού σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, με ευρεία χρήση σε μεγάλη γκάμα ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Κλείνοντας, μετά το πέρας του εργαστηριακού μέρους, τα ηνία παίρνουν τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την βελτιστοποίηση.