Двигуни для електромобілів виробники, пристрій

Вичерпання вуглеводневого палива, погіршення екологічної обстановки та ряд інших причин рано чи пізно змусять виробників розробити моделі електромобілів, які стануть доступні для широких верств населення. А поки залишається тільки чекати або власноруч розробляти варіанти екологічно чистої техніки.

Якщо ж ви все-таки вважаєте за краще самостійно шукати рішення, а не чекати їх з боку, то вам знадобляться знання про те, які двигуни для електромобіля вже винайшли, чим вони відрізняються і який з них найбільш перспективний.

тяговий двигун

Якщо ви вирішите поставити звичайний електромотор під капот свого автомобіля, то, швидше за все, з цього нічого не вийде. А все тому, що вам необхідний тяговий електричний двигун (ТЕД). Від звичайних електромоторів він відрізняється більшою потужністю, здатністю видавати більший крутний момент, невеликими габаритами і малою масою.

Для харчування тягового електродвигуна використовуються батареї. Вони можуть підзаряджатися від зовнішніх джерел ( «від розетки»), від сонячних батарей, від генератора, встановленого в авто, або в режимі рекуперації (самостійне заповнення заряду).

Двигуни для електромобілів найчастіше працюють від літій-іонних батарей. ТЕД зазвичай функціонує в двох режимах - руховому і генераторному. В останньому випадку він заповнює витрачений запас електроенергії при переході на нейтральну швидкість.

Принцип роботи

Стандартний електродвигун складається з двох елементів - статора і ротора. Перший компонент є нерухомим, має кілька котушок, а другий здійснює обертальні рухи і передає зусилля на вал. На котушки статора з певною періодичністю подається змінний електричний струм, що викликає появу магнітного поля, яке починає обертати ротор.

Чим частіше котушки «включаються-вимикаються», тим швидше обертається вал. У двигуни для електромобілів можуть встановлювати два види ротора:

короткозамкнений, на якому виникає магнітне поле, протилежне полю статора, за рахунок чого і відбувається обертання;
фазний - використовується для зменшення струму запуску і контролю швидкості обертання валу, є найбільш поширеним.

Крім того, в залежності від швидкості обертання магнітного поля і ротора двигуни можуть бути асинхронними і синхронними. Той чи інший тип необхідно вибирати з наявних коштів і поставлених завдань.

синхронний двигун

Синхронний двигун - це ТЕД, у якого швидкість обертання ротора збігається зі швидкістю обертання магнітного поля. Такі двигуни для електромобілів доцільно використовувати тільки в тих випадках, коли є джерело підвищеної потужності - від 100 кВт.

Однією з різновидів синхронних електродвигунів є кроковий двигун. Обмотка статора такої установки розбита на кілька секцій. У певний момент струм подається на певну секцію, виникає магнітне поле, яке обертає ротор на певний кут. Потім струм подається на наступну секцію, і процес повторюється, вал починає обертатися.

асинхронний електродвигун

В асинхронному двигуні швидкість обертання магнітного поля не збігається зі швидкістю обертання ротора. Плюсом таких пристроїв є ремонтопридатність - запчастини для електромобілів, оснащених цими установками, знайти дуже просто. До інших переваг відносяться:

Проста конструкція.
Простота обслуговування і експлуатації.
Низька вартість.
Висока надійність.

Залежно від наявності щітково-колекторного вузла двигуни можуть бути колекторними і безколлекторнимі. Колектор - пристрій, що служить для перетворення змінного струму в постійний. Щітки служать для передачі електроенергії на ротор.

Безколлекторние двигуни для електромобілів відрізняються меншою масою, компактними габаритами і більш високим ККД. Вони рідше перегріваються і споживають менше електрики. Єдиний мінус такого двигуна - висока ціна на електронний блок, який виконує функції колектора. Крім того, знайти запчастини для електромобілів, оснащених безколлекторним двигуном, складніше.

Виробники електродвигунів

Більшість саморобних електромобілів сконструйовано з застосуванням колекторного двигуна. Це пояснюється доступністю, низькою ціною і простим обслуговуванням.

Видатним виробником лінійки даних моторів є німецька компанія Perm-Motor. Її продукція здатна до рекуперативного гальмування в генераторному режимі. Вона активно використовується для оснащення скутерів, моторних човнів, легкових автомобілів, електропод'ёмних пристроїв. Якщо двигуни Perm-Motor встановлювали в кожен електромобіль, ціна їх була б значно нижче. Зараз вони стоять в межах 5-7 тис. Євро.

Популярним виробником є компанія Etek, яка займається виробництвом безщіткових і щіткових колекторних двигунів. Як правило, це трифазні мотори, що працюють на постійних магнітах. Основні переваги установок:

точність управління;
легкість організації рекуперації;
висока надійність за рахунок простої конструкції.

Завершує список виробників завод з США Advanced DC Motors, що випускає колекторні електромотори. Деякі моделі мають виняткову особливістю - вони мають другий шпиндель, що можна використовувати для підключення на автомобіль-електромобіль додаткового електроустаткування.

Який двигун вибрати

Щоб покупка вас не розчарувала, треба порівняти характеристики купується моделі з вимогами до автомобіля. При виборі електродвигуна в першу чергу орієнтуються на його тип:

Синхронні установки мають складний пристрій і дорогі, але мають перевантажувальної здатністю, ними легше управляти, їм не страшні перепади напруги, використовуються при високих навантаженнях. Вони встановлюються на електромобіль Mercedes.
Асинхронні моделі відрізняються низькою вартістю, простим пристроєм. Вони прості в обслуговуванні і експлуатації, проте виділяється ними потужність набагато менше, ніж той же показник синхронної установки.

На електромобіль ціна буде значно нижче, якщо електромотор буде працювати в парі з двигуном внутрішнього згоряння. На ринку такі комбіновані установки мають більшою популярністю, так як їх вартість становить близько 4-4,5 тис. Євро.