Двигатели за електрически превозни средства: производители, устройство

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:31

Изчерпването на въглеводородните горива, влошаването на екологичната ситуация и редица други причини рано или късно ще принудят производителите да разработят модели на електрически превозни средства, които ще станат достъпни за цялото население. Междувременно остава само да изчакате или да разработите опции за екологично чиста технология със собствените си ръце.

Ако все пак предпочитате сами да търсите решения, вместо да ги чакате отвън, тогава ще трябва да знаете кои двигатели на електрически превозни средства вече са изобретени, по какво се различават и кой е най-обещаващият.

Тегателен двигател

Ако решите да поставите обикновен електродвигател под капака на колата си, тогава най-вероятно нищо няма да излезе от това. И всичко това, защото имате нужда от тягов електродвигател (TED). Той се различава от конвенционалните електродвигатели по по-голяма мощност, способността да доставя повече въртящ момент, малки размери и ниско тегло.

ЗаЗа захранване на тяговия двигател се използват батерии. Те могат да се зареждат от външни източници („от контакта“), от слънчеви панели, от генератор, инсталиран в колата, или в режим на възстановяване (самовъзстановяване на заряда).

Моторите за електрически превозни средства най-често се захранват от литиево-йонни батерии. TED обикновено работи в два режима - двигател и генератор. В последния случай той попълва изразходваното електричество при превключване на неутрална скорост.

Принцип на работа

Стандартният електродвигател се състои от два елемента - статор и ротор. Първият компонент е неподвижен, има няколко намотки, а вторият извършва въртеливи движения и предава сила на вала. Към бобините на статора се прилага променлив електрически ток с определена периодичност, което предизвиква появата на магнитно поле, което започва да върти ротора.

Колкото по-често се включват и изключват бобините, толкова по-бързо се върти валът. Два вида ротор могат да се монтират в двигатели за електрически превозни средства:

• с късо съединение, при което възниква магнитно поле, противоположно на полето на статора, поради което възниква въртене;
• фаза - използва се за намаляване на стартовия ток и контрол на скоростта на въртене на вала, е най-често срещаният.

В допълнение, в зависимост от скоростта на въртене на магнитното поле и ротора, двигателите могат да бъдат асинхронни и синхронни. Един или друг тип трябва да бъде избран от наличните средства и задачи.

Синхроннодвигател

Синхронният двигател е TED, при който скоростта на въртене на ротора съвпада със скоростта на въртене на магнитното поле. Препоръчително е да използвате такива двигатели за електрически превозни средства само в случаите, когато има източник на повишена мощност - от 100 kW.

Една от разновидностите на синхронни електродвигатели е стъпковият двигател. Намотката на статора на такава инсталация е разделена на няколко секции. В определен момент ток се подава към определен участък, възниква магнитно поле, което завърта ротора под определен ъгъл. След това токът се прилага към следващата секция и процесът се повтаря, валът започва да се върти.

Асинхронен електродвигател

В асинхронен двигател скоростта на въртене на магнитното поле не съвпада със скоростта на въртене на ротора. Предимството на такива устройства е поддръжката - резервните части за електрически превозни средства, оборудвани с тези инсталации, се намират много лесно. Други предимства включват:

1. Прост дизайн.
2. Лесна поддръжка и работа.
3. Ниска цена.
4. Висока надеждност.

В зависимост от наличието на четка-колектор, двигателите могат да бъдат комутаторни и безкомутаторни. Колекторът е устройство, което преобразува AC в DC. Четките се използват за прехвърляне на електричество към ротора.

Безчетковите двигатели за електрически превозни средства са по-леки, по-компактни и по-ефективни. Те са по-рядко срещанипрегряват и консумират по-малко електроенергия. Единственият недостатък на такъв двигател е високата цена на електронния блок, който действа като колектор. Освен това резервните части за електрически превозни средства, оборудвани с безчетков двигател, са по-трудни за намиране.

Производители на електрически двигатели

Повечето домашни електрически превозни средства са проектирани с помощта на колекторен двигател. Това се дължи на наличността, ниската цена и лесната поддръжка.

Известен производител на тези двигатели е немската компания Perm-Motor. Неговите продукти са способни на регенеративно спиране в генераторен режим. Използва се активно за оборудване на скутери, моторни лодки, автомобили, електрически подемни устройства. Ако двигателите на Perm-Motor бяха инсталирани във всеки електрически автомобил, цената им щеше да бъде много по-ниска. Сега струват между 5-7 хиляди евро.

Популярен производител е Etek, който се занимава с производството на безчеткови и четкови колекторни двигатели. По правило това са трифазни двигатели, работещи на постоянни магнити. Основни предимства на инсталациите:

• контрол на точност;
• лесна организация на възстановяване;
• висока надеждност поради простия дизайн.

Списъкът на производителите се допълва от завода Advanced DC Motors от САЩ, който произвежда колекторни електродвигатели. Някои модели имат изключителна функция - имат втори шпиндел, който може да се използва за свързване към електрически автомобилдопълнително електрическо оборудване.

Кой двигател да изберете

За да не ви разочарова покупката, трябва да сравните характеристиките на закупения модел с изискванията за автомобила. Когато избират електродвигател, те се ръководят основно от неговия тип:

• Синхронните инсталации са сложни и скъпи, но имат капацитет на претоварване, по-лесни са за управление, не се страхуват от спадане на напрежението, използват се при големи натоварвания. Те са инсталирани на електрическия автомобил Mercedes.
• Асинхронните модели са просто устройство с ниска цена. Те са лесни за поддръжка и експлоатация, но тяхната мощност е много по-малка от тази на синхронна инсталация.

Цената на електрическата кола ще бъде много по-ниска, ако електрическият мотор е сдвоен с двигател с вътрешно горене. На пазара такива комбинирани растения са по-популярни, тъй като цената им е около 4-4,5 хиляди евро.