Industrias automotriz y aeroespacial

Observación y medición de componentes de vehículos eléctricos (VE) utilizando microscopios digitales

Los vehículos eléctricos (VE), que no emiten gases de efecto invernadero, están llamando la atención como parte de la creación de una sociedad neutra en carbono. En esta sección se presentan ejemplos de observación y medición de motores de vehículos y piezas relacionadas con unidades de control del motor (ECU) o inversores, que son piezas clave de los VE, utilizando microscopios digitales.

Características de los VE
Estructura del motor del vehículo
Tipos de imanes permanentes
Estructura del estator
ECU e inversores
Observación y medición de componentes de VE utilizando microscopios digitales

Características de los VE

Ecológicos porque los VE no emiten gases de efecto invernadero.
Bajos costos de combustible (electricidad) para distancias de viaje
Alto rendimiento de aceleración
Número reducido de piezas
Fácil mantenimiento

Estructura del motor del vehículo

Los motores de corriente alterna (CA) sin escobillas se montan en los VE. No tienen escobillas, lo que reduce el ruido y simplifica el mantenimiento.

Rotor: Se trata de un eje de salida que acciona las ruedas a través de un reductor. Se utilizan imanes permanentes.
Estator: Esta pieza genera la fuerza para hacer girar el rotor. Hace pasar electricidad a través de la bobina del estator en función de la rotación del rotor.
Sensor de posición de rotación del rotor: Este sensor detecta la posición de rotación del rotor para hacer pasar corriente alterna que corresponde a la velocidad de rotación del rotor a través de la bobina del estator.

A: Rotor

B: Bobina del estator

C: Estator

D: Sensores de posición de rotación del rotor

Tipos de imanes permanentes

Imán de ferrita: Los imanes de ferrita son baratos y fáciles de fabricar. Se utilizan en los motores de corriente continua de los vehículos.
Imán de neodimio: Los imanes de neodimio tienen una energía magnética que es al menos 10 veces mayor que la de los imanes de ferrita y se utilizan para motores de VE. Los imanes de neodimio son caros porque en su construcción se utilizan tierras raras. Los imanes de neodimio son duros, pero tienen el inconveniente de que son sensibles al calor y propensos a oxidarse.

Estructura del estator

Un estator tiene capas de láminas de acero electromagnético, cada una con un grosor de 0.3 a 0.5 mm (0.012" a 0.020").
Se utilizan chapas de acero electromagnéticas fabricadas con materiales magnéticos blandos porque los polos magnéticos deben invertirse instantáneamente. Cuanto más delgadas sean las chapas de acero electromagnéticas, más corriente parásita se puede suprimir en las chapas de acero electromagnéticas. (Menores pérdidas de energía) Además, las pérdidas por corrientes parásitas pueden reducirse recubriendo las superficies de las chapas para aislarlas entre sí.

ECU e inversores

Las ECU y los inversores utilizados para los VE tienen las siguientes características.

ECU: Las ECU controlan la electricidad que pasa a través de las bobinas del estator calculando el número óptimo de rotaciones y el torque. El número de rotaciones se controla utilizando la frecuencia y el torque se controla utilizando la corriente.
Inversor: Los inversores son componentes que convierten la corriente continua suministrada por las baterías en corriente alterna. Los inversores no sólo convierten la corriente continua en alterna, sino que también ajustan la frecuencia y la cantidad de corriente durante la conversión para controlar el número de rotaciones y el par de los motores.

Observación y medición de componentes de VE utilizando microscopios digitales

Estos son los últimos ejemplos de observación y medición de componentes EV utilizando el Microscopio Digital 4K Serie VHX de KEYENCE.