هل تساءلت يومًا عن سبب كون المركبات الكهربائية تتمتع بعزم وقدرة حصانية كبيرة جدًا مقارنة بالمركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي التقليدية؟ لماذا السايبرترك على سبيل المثال، السيارة الكهربائية المصنوعة من تسلا، لديها ما يقارب 600 حصانًا من القدرة و13,959 نيوتن متر من العزم مقارنة بغيرها من السيارات ذات محركات الاحتراق الداخلي؟
مع تطور التقنيات والابتكار المستمر في صناعة السيارات، باتت السيارات الكهربائية تلعب دورًا مهمًا في مستقبل النقل المستدام والأداء العالي. على سبيل المثال من بين هذه السيارات الكهربائية، تبرز السيارات التي تحمل شعار تسلا، ومنها السايبرترك، بعزم وقدرة حصانية استثنائيين يفوق بكثير معظم السيارات التقليدية التي تعتمد على محركات الاحتراق الداخلي.
يعود سر هذا الأداء الفائق في السيارات الكهربائية إلى تصميم وأداء المحرك الكهربائي الحثي الذي تتميز به. يعتمد المحرك الحثي على مبدأ التحويل المباشر للطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية بشكل فعال، دون الحاجة إلى عمليات معقدة كما في محركات الاحتراق الداخلي. هذا يسمح بتحقيق قدرات عالية للعزم والقوة بشكل لا يصدق. يتميز المحرك الحثي في السيارات الكهربائية بقدرته على توفير عزمٍ عاليٍ جدًا من الصفر، مما يتيح تسارعًا فائقًا دون أي تأخير أو تردد. هذا يجعل السيارات الكهربائية، مثل السايبرترك، تتفوق في السرعة والأداء على السيارات التقليدية بشكلٍ لافت.
الكفاءة العالية
بالإضافة إلى ذلك، يتميز المحرك الحثي بكفاءةٍ عاليةٍ جدًا، حيث يقلل من الفاقد في الطاقة ويزيد من كفاءة الاستخدام بشكل ملحوظ. هذا يعني أن السيارات الكهربائية تستطيع السير لمسافاتٍ أطول مقارنةً بالسيارات التقليدية بنفس الكمية من الطاقة.
مبدأ توليد العزم الكبير في المحركات الكهربائية:
- تصميم المحرك الحثي:
– يتكون المحرك الحثي من عدة ملفات من مواد موصلة ملفوفة حول قلب من مادة مغناطيسية.
– عند تمرير التيار الكهربائي عبر الملفات، يتولد مجال مغناطيسي يتفاعل مع المجال المغناطيسي الثابت للقلب لإنتاج العزم الدوراني.
- توزيع الطاقة:
– يتم توزيع الطاقة الكهربائية بشكل فعال عبر الملفات الملفوفة في المحرك الحثي.
– عند الانطلاق، يتم تزويد المحرك بتيار كهربائي عالي القوة، مما يتيح له توليد عزم كبير بسرعة.
- زيادة الجهد والتيار:
– يتم تعديل جهد وتيار المحرك لتحقيق الأداء المطلوب.
– في الانطلاق، يزداد التيار لتوفير العزم الكافي لتحريك السيارة، وهذا يسمح بتوليد عزم كبير بسرعة عند الانطلاق.
بالنظر إلى هذه العوامل، يتضح أن العزم الكبير في السيارات الكهربائية يعود إلى تصميم المحرك الحثي الذي يتمتع بقدرة فائقة على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية بشكل فعال، مما يسمح لها بتوليد عزم كبير عند الانطلاق وتحقيق أداء مذهل.
المراجع:
- How Electric Motors Work, by How Stuff Works through: https://electronics.howstuffworks.com/motor.htm
- Tesla’s Web Page of Cybertruck through: https://www.tesla.com/cybertruck
- C. Sen, “Principles of Electric Machines and Power Electronics,” Wiley, (2013)
- L. Theraja and A.K.Theraja, “Electrical Technology,” S.Chand, (2006)
