Электродвигатель для электромобиля. Двигатели на электромобили


В настоящее время широкой популярностью пользуются двигатели, работающие от электроэнергии

Об электродвигателе

Двигатели для электромобилей подразделяются на:

  • синхронные;
  • асинхронные.

Практически сила авто – несложная установка, которая в процессе функционирования оправдывает себя. При работе на нейтрале аккумулятор заряжается. КПД составляет почти 90%. Это значит, что объем выделяемой энергии полностью направлен на создание движения. Получается преобразование электрической энергии в механическую с излучением тепла.

Принцип работы

Имеется несколько особенностей двигателя:

  1. Перед непосредственным запуском крутящий момент максимальный. На основании этого показателя не следует производить зацепление за стартер либо за сцепление.
  2. Работа происходит в большом спектре оборотов. Поэтому установка коробки для переключения передач необязательна. Чтобы изменить направление вращения, следует переставить местами полярности, вследствие этого на задней передаче можно получить выигрыш.

О достоинствах конструкции:

  • удобство и безопасность;
  • гарантийные обязательства прочностных характеристик;
  • компактность;
  • простота в управлении;
  • современность конструкции;
  • доступность.

Для работы разных типов электродвигателей в основе лежит магнитная индукция. Как правило, такие конструкции состоят из ротора и статора. Элементарные познания электротехники указывают, что ротор – это крутящийся элемент, а статор – неподвижный. На катушки, размещенные на статоре, периодически поступает постоянный ток, а такое явление обеспечивает создание магнитного поля. В конструкции двигателя стоит элемент, необходимый для управления. Он производит отключение тока с одной катушки на другую. На основании этого процесса происходит вращение ротора. Его скоростной режим определяется частотой переключения создаваемых оборотов напряжения с первой катушки на вторую. Роторы для двигателя подразделяются на следующие виды:

  • накоротко замкнутый;
  • фазный, используемый при вращении для снижения скорости тока при запуске и для контроля крутящих скоростей. Подобные двигатели применяются в крановых системах, а забор энергии происходит от природы.

Для маломощных конструкций используется магнитный индуктор. Якорь – это элемент, обеспечивающий вращение двигателя. Такой тип имеет активацию обмотки и индуктора. Различие определяется лишь по качеству обмотки. На постоянном токе отсутствует сопротивление.

Виды двигателей

Электродвигатели, зависящие от природной энергии, делятся на группы, согласно заданным критериям. По моменту вращения:

  1. Гистерезисные. При этом постоянное вращение достигается при изменениях магнитного поля ротора. Такая группа не применяется в производственных процессах.
  2. Магнитоэлектрические. Их применение довольно актуально в производстве и потребительской сфере. К такой группе относятся конструкции переменного и постоянного показателей токов.

Электродвигатель для электромобиля постоянного тока представляет собой мотор, работающий на постоянном токе, а двигатель, функционирующий на переменном токе, называется двигателем непостоянного тока. Лишь только в скорости включения гармоники можно найти их отличия. В первом случае такая скорость приравнивается к количеству частоты оборотов. Во втором – эти скоростные характеристики имеют отличительные черты.

Электродвигатель на электромобиль неизменного тока состоит:

 

  • из якоря;
  • на нем устанавливается сердечник для полюса;
  • на полюсе производится обмотка;
  • из статора;
  • вентиляционной установки;
  • установленных щеток;
  • коллектора для накапливания электрических зарядов.

Двигатели постоянного тока подразделяются на:

  1. Электродвигатель на электромобиль синхронного типа.Он напоминает мотор, функционирующий на переменном токе. Обеспечивает движение в такт с напряжением магнита. Такой тип больше подходит на электромобили с характеристиками мощности 100 и выше кВт. Одним из видов этих движков являются шаговые моторы, характеризующиеся угловым движением ротора. Питание подается на специально предназначенную обмотку. Для того чтобы обеспечить изменение положения ротора из одного места в иное, достаточно произвести перенаправление между линиями напряжений установленных обмоток.Вентильный двигатель – это одна из разновидностей синхронных. Его питание осуществляется через полупроводники.
  2. Асинхронный двигатель на электромобиле.Это мотор непостоянного тока, и скорость вращения ротора отличается от показателя магнитной индукции, которая, в свою очередь, создается напряжением. Именно эти движки обладают повышенным спросом.

Согласно узлу коллектора, различают:

  • бесколлекторные;
  • коллекторные.

В зависимости от вида активации:

  • моторы, работающие от электрических или постоянных магнитов;
  • самовозбуждающиеся от природных условий подвижные механизмы.

Разновидность двигателей также различается, от какой фазы он работает. Как правило, они бывают одно-, двух-, трех- и многофазными.

Новые разработки подобных механизмов можно приобрести в розничной продаже, а можно сконструировать самим.

Выбор двигателя

Новейшая технология производства позволяет выбрать нужный механизм для задания движения транспорту.

Критерии выбора:

  • длительность рабочего цикла;
  • мощность;
  • потребление энергии;
  • режимы работы;
  • стоимость.

При непосредственном выборе двигателя немаловажно обратить внимание на ресурс работы и обслуживание, в том числе профилактические мероприятия. Сегодня они имеются как отечественного, так и зарубежного производства. Для выбора наиболее подходящей модели стоит получить консультацию специалиста.

ekoenergia.ru

Сообщества › Электромобили › Блог › TABBY — набор для создания электромобиля. Часть 2 (двигатели и комплектующие для сборки)

КОМПЛЕКТУЮЩИЕ ДЛЯ СБОРКИ

ШАССИ НА 4 МЕСТА — 500 евро

Колесная база: 1700 — 1820 — 1940 ммКолея: 1160 ммВес, без батарей: <400 кгМаксимальный вес (кг): 700 кгМаксимальная скорость: 80 км/чПередние тормозные диски: 220 ммЗадние тормозные диски: 220 ммПередние колеса (опция): 165/55 R13Задние колеса (опция): 165/55 R13Диаметр разворота: 6,8 м

Состав комплектации для сборки(привожу на английском) :

1. Frame subassembly:T01A-2803000A1 Front beam subassembly 1 setT01A-2804000A1 Rear beam subassembly 1 setT01A-2801000A1 Left main girder 1 pcT01A-2801000A1 Right main girder 1 pcT01A-5120000A1 Front floor 1 pcT01A-5130000A1 Rear floor 1 pc

2. Suspension subassembly:

T01A-2905000A1 Rosta damping 4 pcsT01B-2901000A1 Left front swing arm 1 pcT01B-2901010A1 Right front swing arm 1 pcT01B-2911000A1 Left rear swing arm 1 pcT01B-2911010A1 Right rear swing arm 1 pc

3. Transmission subassembly:

T01A-3402000A1 Steering wheel 1 setT01A-3404002A1 Steering column 1 pcT01A-3404000A1 Steering shaft 1 setT01A-3401000A1 Steering gear 1 pcT01A-3412001A1 Left knuckle 1 pcT01A-3412002A1 Right knuckle 1 pcT01A-2813000A1 Steering linkage 1 pc

4. Brakes subassembly:

T01A-3501000A1 Left front brake assy 1 setT01A-3501010A1 Right front brake assy 1 setT01A-3502000A1 Left rear brake assy 1 setT01A-3502010A1 Right rear brake assy 1 setT01A-3540000A1 Brake master cylinder 1 pcT01B-3506000A1 Braking line 1 setT01A-3508000A1 Hand braking 1 pcT01B-3508000A1 Hand brake cable 1 setT01B-3504000A1 Brake pedal 1 set

5. Seat Bracket:

T01B-2812000A1 Seat bracket assy 2 pcsT01B-2814000A1 Seat rail 2 sets

6. Accessories:

T01A-310003A1 Standard component 1 set

ШАССИ НА 2 МЕСТА — 500 евроВсе параметры аналогичны 4-х местному шасси.

Колесная база: 1700 — 1820 — 1940 ммКолея: 1160 ммВес, без батарей: <400 кгМаксимальный вес (кг): 700 кгМаксимальная скорость: 80 км/чПередние тормозные диски: 220 ммЗадние тормозные диски: 220 ммПередние колеса (опция): 165/55 R13Задние колеса (опция): 165/55 R13Диаметр разворота: 6,8 м

АККУМУЛЯТОРНЫЙ БЛОК — 698 евро

Состоит из аккумуляторов со следующими параметрами:

Модель: SP60-12Тип: свинцово-кислотныйНоминальное напряжение: 12VНоминальная емкость: 60AhРазмеры: 259 * 168 * 210Вес: 24кг

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ — 1520 евро

Спецификация:

1. ДвигательМодель DL-1442: эффективность 85%Мощность: 4 кВт (пиковая 9.5 кВт)Напряжение постоянного тока: 48ВМаксимальный крутящий момент: 60 Н*мНапряжение переменного тока: 29ВКласс изоляции: ННоминальный ток: 115АМетод охлаждения: самоохлаждающийсяНоминальный крутящий момент: 21 Н*мНоминальное число оборотов: 2400 (83Гц)

СИДЕНИЯ — 80 евро

Поставляются парами

КОЛЕСА — 338 евро

4 колеса

Материал: алюминиевый сплавПередние колеса: 195/65 R15Задние колеса: 195/65 R15Запасное колесо: не поставляется

ДВИГАТЕЛИ

ГИБРИДНЫЙ

Характиристики• Компактная конструкция• Очень простая конструкция• Настоящий «зеленый» с высокой производительностью• Модульная конструкция• Очень низкий расход топлива• Высокая производительность (до 25 кВт)• Мощность, только когда это необходимо: энергосбережение• Полное восстановление энергии при торможении торможения• Функция запуска и остановки• Полностью электронная система управления• Зарядка аккумулятора частично от ДВС• Несколько режимов работы в зависимости от потребностей клиента• Три варианта мощности 10, 12 и 15 кВт

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Характиристики• 100% «зеленый»• Очень компактный дизайн• Полностью электронная система управления• Три варианта мощности: 4, 8 и 15 кВт• Соответственно максимальные скорости 45, 80 и более 80 км/ч

ДВС

Характиристики• Модульная система• Низкий расход топлива• Простота обслуживания• Объем двигателя: 50, 125 и 250 куб. см.• Три варианта мощности: 3, 6 и 15 кВт• Соответственно максимальные скорости 45, 80 и более 80 км/ч

ПРОЦЕСС ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СБОРКИ

Вернуться к первой части статьи: TABBY — набор для создания электромобиля. Часть 1 (общая информация)

www.drive2.ru

Электромобили. Удивительная механика

Электромобили

Прежде чем расстаться с электроаккумуляторами, я решил испытать их на электромобиле. Все прочитанное мною про электромобиль было настолько противоречиво, что мне захотелось непременно составить о них собственное мнение.

На электромобили иногда смотрят как на какую-нибудь новинку. А ведь они были созданы задолго до первого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Как только в 30-х годах XIX века появился первый электродвигатель, его сразу же поставили на экипаж. Работал этот двигатель от батареи гальванических элементов.

Автором первого в мире электромобиля был англичанин Роберт Дэвидсон. Его машина, построенная в 1837 году, представляла собой четырехколесную коляску длиной 4,8 и шириной 1,8 м с метровыми колесами, то есть достаточно крупное сооружение. Большую часть коляски занимали батарея гальванических элементов и пока еще примитивный, внушительных размеров электродвигатель. О ходовых качествах этого электромобиля достоверных сведений не сохранилось.

В России первый электромобиль сконструировал инженер Ипполит Романов в 1896 году. Машина имела скорость 25 км/ч и запас хода 40 км. Вскоре тот же И. Романов построил первые электрические автобусы, на 15 пассажиров каждый. Талантливый инженер мечтал создать в Петербурге широкую сеть электроавтобусов для перевозки пассажиров, им был составлен подробный план всех необходимых работ. Однако этому плану не суждено было сбыться.

В самом начале прошлого века электромобилей было уже так много, что в американском городе Чикаго, например, их число вдвое превышало число автомобилей! Электромобилисты чувствовали себя тогда весьма уверенно – даже мировые рекорды скорости принадлежали им, а не автомобилистам. Еще в 1898 году этот рекорд был равен 63 км/ч, а годом позже – 105,9 км/ч. По тем временам это было совсем немало.

Впоследствии, когда стали добывать много дешевого бензина (он поначалу даже считался побочным продуктом перегонки нефти, и его просто сжигали!), автомобили вытеснили своих электрических собратьев. Для подзарядки электромобилей, число которых сильно возросло, уже не хватало мощности электростанций.

Французский городской электромобиль «Тюльпан»

Сегодняшний возврат к электромобилям (как и к паромобилям, воздухомобилям и т. п.) вызван отнюдь не тем, что у инженеров появились какие-нибудь принципиально новые идеи, связанные с коренным улучшением электромобилей. Нет, просто стало трудно дышать в крупных городах из-за выхлопных газов двигателей, и к тому же быстро кончаются мировые запасы топлива. Отсюда возникла необходимость спешно найти замену автомобилю с двигателем внутреннего сгорания. Вот и вспомнили про электромобили.

Российский грузовой электромобиль, используемый на ВВЦ

Как я уже сказал, меня удивляла противоречивость сообщений об электромобилях. Например, в одной из публикаций я прочел, что французские инженеры построили электромобиль с дальностью пробега 500 км, а скорость и разгон у него – ну прямо как у спортивных автомобилей. Спустя какое-то время после этого сообщения американские специалисты решительно заявили, что электромобили пока способны проходить лишь 50—60 км с одной зарядки, максимальная скорость у них не выше 80 км/ч, а разгон – и вовсе никуда не годится. В гору такой электромобиль вообще не может быстро двигаться. По своим характеристикам это скорее не электромобиль, а электрокар – аккумуляторная тележка, какие ездят по территории заводов.

Чего только не приходилось читать и про зарядку аккумуляторов. Писали, например, что уже созданы электронные установки для зарядки аккумуляторов за считанные минуты и чуть ли не секунды. Но тем не менее до сих пор аккумуляторы еще заряжают в течение многих часов.

Короче говоря, я задумал построить модель электромобиля, чтобы все проверить самому. Признаться, осуществить задуманное оказалось нелегко. Постоянно вставали вопросы: «Где раздобыть то?», «Где найти это?». Но раз уж взялся за дело, нужно было доводить его до конца.

В своей конструкции я использовал раму от маленького спортивного автомобиля – карта. Задние колеса взял побольше, от мопеда, а передние – от детского самоката. На раму позади сиденья поставил одну аккумуляторную батарею от автомобиля МАЗ (там две такие батареи), которую выпросил на время у знакомого водителя. Масса этой батареи – около 40 кг, батарея была совершенно новая и очень емкая.

В качестве тягового двигателя я применил стартерный двигатель от легкового автомобиля. Правда, двигатель пришлось разобрать и заменить в нем шестерню таким же по размеру стальным цилиндром с накаткой, как у напильников, для большей шероховатости. Впоследствии я убедился, что можно было и не снимать шестерню, а посадить на зубья стальное кольцо с накаткой, залив пространство между зубьями эпоксидным клеем. Такие цилиндры или кольца, передающие движение трением, в технике называются фрикционами.

Мой микроэлектромобиль

Стартерный двигатель я установил у одного из задних колес, на качающемся рычаге. Вместе с фрикционом двигатель прижимался к колесу пружиной. С аккумуляторной батареей он был соединен несколькими толстыми проводами так, чтобы к нему можно было подключать различное напряжение: 6, 8, 10 и 12 В. Один провод – общий, а другие подключались к клеммам стартера через соответствующие переключатели. Каждому напряжению соответствовал отдельный переключатель. Получилась своеобразная коробка передач.

Управление машиной было несложным – руль и переключатели, которые обеспечивали нужную скорость. Тормоза я взял от мопеда. Задние колеса посадил на ось с помощью подшипников, привод был только на одно колесо. Это давало возможность автомобилю свободно поворачивать вправо и влево. Такие приводы характерны для микро-мобилей.

Я немало поездил на своем электромобиле. Выбирал и ровные, и наклонные дороги, развивал на некоторых участках скорость до 40 км/ч. Единовременный пробег в разных дорожных условиях составлял около 10 км, дальше разряжать аккумулятор было ни к чему – он мог испортиться. Соотношение массы аккумулятора и мощности двигателя (стартера) с массой электромобиля (а он весил со мной вместе до 100 кг) оказалось примерно таким же, как и у стандартных зарубежных электромобилей. Поэтому мои выводы могли быть распространены на все эти машины. А выводы были следующие: электромобиль прекрасно идет по ровным дорогам с постоянной скоростью; дальность пробега электромобиля в этих условиях может быть достаточно большой, в расчете, конечно, на емкие аккумуляторы; разгоняется электромобиль очень вяло, медленно набирает скорость. Он не может вписаться в городское движение. У светофора, например, он будет сдерживать всю колонну автомобилей позади себя; в гору электромобиль либо не едет вообще, либо едет очень медленно и очень недолго; аккумуляторы при этом мгновенно «садятся»; торможения и разгоны катастрофически сокращают дальность пробега электромобиля; десяток торможений и разгонов до предельной скорости поглощает всю энергию аккумулятора; зарядка аккумуляторов удручающе длительна.

В чем тут дело? Казалось бы, электродвигатель обладает всеми положительными качествами, необходимыми автомобилю, – способностью переносить перегрузки, удобством управления, экономичностью. Троллейбус, который приводится в движение электромотором, при разгонах оставляет далеко позади себя автобусы с двигателем внутреннего сгорания, перегоняет их при движении на подъемах. Почему же электромобиль отстает от троллейбуса?

Да потому, что троллейбус получает энергию извне, от электросети, а электромобиль – от собственной батареи. А электроаккумуляторы, даже с большой плотностью энергии, обеспечивающей долгий пробег, имеют очень небольшую плотность мощности. Этот показатель у электроаккумуляторов во много раз ниже, чем у автомобильных двигателей.

Например, хороший двигатель массой 100 кг развивает мощность до 80-100 кВт. А аккумуляторная батарея той же массы – не более 8 кВт! И то при этом она достаточно быстро разряжается. Для того чтобы полностью сравняться с автомобилем, электромобиль должен иметь аккумулятор, основные показатели которого – плотность энергии и мощность – были бы в пять-десять раз выше нынешних. Что ж, видимо, этим и придется заняться специалистам.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

tech.wikireading.ru