Электромобиль своими руками как, зачем и сколько это стоит — – автомобильный журнал

Тяговый электродвигатель для электромобиля как электрокары на нем работают

Тяговый электродвигатель для электромобиля Tesla Model S

Неотвратимым будущим автомобилестроения, хотим мы того или нет, являются электрические автомобили. Производители авто во всем мире вкладывают огромные средства в их разработку, желая снизить концентрацию вредных веществ выбрасываемых автомобилями традиционными, сделать поездки безопасными и комфортными, а также экономичными. Работа по их созданию проводится в двух направлениях – создание новых моделей и реконструкция серийных, которая более предпочтительна, поскольку менее затратная. Электромобили, по сравнению с традиционными, более надежны, поскольку более просты по конструкции, т.е. отличаются минимумом движущихся частей.

Крупнейшими рынками электрических автомобилей являются сегодня: США и Норвегия, Япония и Германия, Китай и Франция, Великобритания и др. Наша страна пока от производства и использования новых средств передвижения находится в стороне, исключая энтузиастов, разработавших Lada Ellada. Но, это случай пока единичный, поэтому он не в счет, тем более, что собрано авто на импортных комплектующих.

Понятие «электрический автомобиль» означает средство передвижения, приводимое в движение несколькими (или одним) электродвигателями. Теоретически питание мотора может быть от аккумулятора, топливных элементов или солнечных батарей. Тем не менее, большее распространение получил вариант первый. Батарея, питающая двигатель требует зарядки, осуществлять которую можно при помощи внешних источников, рекуперации или генератора, установленного на борту автомобиля. Электродвигатель, являющийся основным элементом электромобиля, питается, как правило, от литий — ионной батареи. Он же, в режиме рекуперации, играет роль генератора, заряжающего батарею.

Назначение тягового электродвигателя

Электродвигатель тяговый (ТЭД) предназначен для приведения в движение транспортного средства, т.е. он преобразует в механическую, энергию электрическую. Их классифицируют по способу питания, роду тока, конструктивному исполнению, типу привода колесных пар. В большинстве экологичных машин: гибридных авто, серийных электромобилях, авто на топливных элементах, которые в наши дни приобретают завидную популярность, они являются основной движущей силой.

В качестве двигателя используют в них моторы тяговые постоянного тока, которые работают в двух режимах – двигательном и генераторном.

Видео: Как устроен двигатель электромобиля Tesla Model S

Принцип работы

Принцип работы электромобиля Golf blue-e-motion с тяговым электродвигателем

В основе их работы лежит принцип электромагнитной индукции, т.е. возникновение в замкнутом контуре электродвижущей силы при изменении магнитного потока. От традиционной машины электромеханической ТЭД отличается большей мощностью, более компактными размерами, а кроме этого, у него более высокий КПД.

По способу питания моторы делятся на двигатели постоянного и переменного тока. По числу фаз – на:

  • однофазные (с одной обмоткой, подключаемой к сети однофазной переменного тока),
  • двухфазные (две обмотки, расположенные под углом девяносто градусов),
  • трехфазные (три обмотки с магнитными полями через 120 градусов).

По исполнению конструктивному двигатели могут быть: коллекторными, преимущественно работающие на постоянном токе (универсальные современные могут также работать и на токе переменном), бесколлекторными, синхронными, асинхронными. Наконец, по способу возбуждения они делятся на: двигатели с последовательным, параллельным, последовательно-параллельным возбуждением и от постоянных магнитов.

Основные характеристики тягового электродвигателя электрического автомобиля

В современных авто электродвигатель может быть от переменного или постоянного тока. Основной его задачей является передача на движитель авто крутящего момента. Основными характеристиками ТЭД помимо максимального крутящего момента и мощности, являются: частота вращения, ток и напряжение.

В автомобилях чаще используют коллекторные двигатели (один из них благодаря способности вращаться в обратную сторону, может работать как генератор). Но, в отдельных моделях устанавливают электрические моторы и других типов – магнитоэлектрические моторы, подразделяющиеся на двигатели переменного и постоянного тока. Тяговые двигатели электрические, установленные в электромобилях, от других электромоторов не отличаются по конструкции.

Читайте также:  Сколько стоит гелендваген

Мотор-колесо

Если вначале использовали один тяговый электродвигатель для электромобиля, редуктор которого соединен с трансмиссией, то сегодня все чаще обращаются к мотор-колесу. Суть концепции состоит в том, что компьютерная программа управляет при помощи отдельных моторов каждым из колес.

Главным преимуществом является отсутствие трансмиссии, из-за которой силовая установка теряет значительную часть энергии. Помимо этого удается ликвидировать тормозную гидравлическую систему, функцию которой берут на себя электромоторы, а также отдельные механизмы ESP и ABS.

Электродвигатели для электротележек и электропогрузчиков

Электродвигатели реверсивные с последовательным возбуждением МТ-4; МТ-6; МТ-6-1; МТ-4ЭПМ; МТ-4,6 – закрытого типа, брызгозащищенные) предназначены для работы в электроприводах механизмов передвижения электротележек, электропогрузчиков (ПТ-3,6; ПТ-6,3 – электротележек и электропогрузчиков болгарского производства), самоходных трапов в электропортах, технологических линиях и т.п.

Технические характеристики

Параметры/Тип МТ-4 МТ-4ЭПМ-У2 МТ-8 МТ-4,6 МТ-6-1 МТ-6-У2 МТ-3,6 МТ-6,3 ПТ-3,6 ПТ-6,3
Напряжение питания, В 36 40/48 48 40 45 40/48 75 75 75 75
Мощность на валу, кВт 1,6 3,5/4,1 6,0 4,6 3,9 3,5/3,9 5,3 6,3 3,6 6,3
Потребляемый ток, А, не более 75 115 165 150 125 115 88 115 63 115
Частота вращения, мин-1 1350 1450/1750 1700 1350 1000 1450/1750 1350 1400 1400 1400
КПД, %, не менее 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75
Габаритные размеры, мм 285х436х486 479х285х365 ø268х526 ø295х490 285х390х435 Ø285х370 ø285х385 ø285х385 ø252х473 ø270х473
Исполнение на лапах фланцевое фланцевое на лапах фланцевое
Конфигурация вала с двумя коническими вылетами вала с цилиндрическим вылетом вала с внутренними шлицами в валу ЭВ.20Х1,25Х16S4 с коническим вылетом вала
Масса, кг, не более 87 90 80 85 100 90 72 74 72 74
Основной объект применения ЭК-202,
ЭК-202Б,
трапы
ЭП-103КО ЭП-1616,
ЭП-2016, ЭТ-2054,
ленточные конвейеры
ЭП-2014,
ЭТ-2001,
ЭТ-3002
Электровоз
АК-2у,
ленточные конвейеры
ЕТ-2012 ЕТ-2013 ЕТ-3013 ЕВ-687
ЕП-006
ЕП-011
ЕВ-717
АО СЭГЗ ОАО МЗиК, г. Екатеринбург ОАО КЗЭП, г. Канаш Кутаиси, Грузия АО СЭГЗ г. Сарапул Болгария

Электродвигатели привода механизма подъема

Электродвигатели левого направления вращения со смешанным возбуждением, предназначены для использования в качестве привода гидронасоса типа НШ.

Двигатели ПН-3,5; ПН-7,5-2с; ПН-5,5 предназначены для механизма подъема груза, двигатель ДПН-1,0 для усилителя рулевого управления.

Двигатели имеют фланцевое крепление и вал с внутренними прямобочными шлицами D-6х21Н12х25Н9х6 двигатели ПН-6,5, ПН-10 имеют вал с внутренними треугольными шлицами.

Технические характеристики

Параметры/Тип ПН-3,5 ПН-7,5-2с ПН-5,5 ПН-6,5 ПН-10 ДПН-1,0
Напряжение питания, В 40/48 40/48 40 75 75 48
Мощность на валу, кВт 3,5/4,1 7,5/9,0 5,5 6,5 10 0,98
Потребляемый ток, А, не более 115 250 175 115 165 35
Частота вращения, мин-1 2650/3050 2200/2600 1650 3000 2800 2400
КПД, %, не менее 75 75 80 75 80 65
Габаритные размеры, мм, не более ø190Х340 ø250Х385 ø250Х408 ø206Х333 ø226Х333 Ø150х276
Масса, кг, не более 35 65 75 42 49 20
Основной объект применения ЭП-103КО ЭП-1616,
ЭП-2016
ЭП-2014 ЕВ-687 ЕВ-717
ЕВ-735
ЭП-2016
ОАО МЗиК ОАО КЗЭП Болгария ОАО МЗиК

Специалисты по продажам

в РФ: тел. (34147) 97-994, 97-170 e-mail: pptn@segz.ru

на экспорт: тел. (34147) 97-1-93 e-mail: export@segz.ru

Электродвигатели переменного и постоянного тока

Электродвигатель работает по принципу электромагнитной индукции. Основными частями электродвигателя являются статор и ротор. Эти две части и создают вращательное движение в электромагнитном поле.

Электродвигатели постоянного и переменного тока используются в самых различных механизмах. Наше предприятие – это производитель электродвигателей. На нем налажено производство электродвигателей переменного тока и постоянного тока. Продажа электродвигателей переменного тока и постоянного тока производится непосредственно нашим предприятием. Купить электродвигатель переменного тока или постоянного тока вы можете, связавшись с нами любым удобным способом.

АО СЭГЗ производит электродвигатели постоянного тока для электротележек и электропогрузчиков, переменного тока для лифтовых лебедок и взрывозащищенные.

Тяговый электродвигатель

Электродвигатели тяговые для электротележек и электропогрузчиков

( МТ-4; МТ-4ЭПМ; МТ-4,6; МТ-6; МТ-6–1; МТ-3,6; МТ-6,3; МТ-5Н;
МТ-8, ПТ-3,6; ПТ-6,3, ПТ-125Л/70)

АО «Сарапульский электрогенераторный завод» в 1954 году стал первым в СССР производителем тяговых электродвигателей. Тяговые двигатели применялись на электрокаре ЭК-2 собственного производства.
В настоящее время тяговые электродвигатели, выпускаемые предприятием, применяются для установки не только на электротележки собственного производства, но и на погрузчики и электротележки всех российских производителей.
Для работы в электроприводах механизмов передвижения электротележек, электропогрузчиков, самоходных трапов в аэропортах, технологических линий, была освоена широкая гамма тяговых электродвигателей серии МТ.
В последние годы появился рыночный спрос на комплектующие к ранее закупленным болгарским погрузчикам и электротележкам, ресурс которых к настоящему времени в основном выработан. АО «СЭГЗ» освоило производство электродвигателей для погрузчиков и тележек фирмы «Балканкар». Электродвигатели реверсивные с последовательным возбуждением для электротележек серий ЭК и ЕТ, производимых АО «СЭГЗ» и электропогрузчиков ЭП-1616, ЭП-2016, ЭТ-2054 производства ОАО «МЗиК», г. Екатеринбург (МТ-5Н — с независимым (шунтовым) возбуждением; МТ-4; МТ-6; МТ-6–1; МТ-4ЭПМ; МТ-4,6 — закрытого типа (брызгозащищённые), предназначены для работы в электроприводах механизмов передвижения электротележек, электропогрузчиков (ПТ-3,6; ПТ-6,3 — электротележек и электропогрузчиков болгарского производства), самоходных трапов в аэропортах, технологических линиях и т.п; ПТ-125П/70 — в составе электромобилей.
Для электропогрузчиков типа ЭП-2014 производства ОАО «КЗЭП», г. Канаш, было освоено производство тяговых реверсивных двигателей МТ-4,6 — аналогов электродвигателей серии РТ-2,7, ранее производимых Рижским электромеханическим заводом (Латвия).

Читайте также:  Ford F-150 2021 цена и характеристики новой модели пикапа с гибридной установкой и автопилотом

Электродвигатели привода механизма подъёма

(ПН-3,5; ПН-7,5–2с; ПН-5,6; ПН-6,5; ПН-10; ДПН-1,0)

Электродвигатели серии ПН — двигатели с левым направлением вращения, предназначены для привода гидронасоса механизма подъема вил электропогрузчиков типа ЭП-2014 (ОАО «КЗЭП») и ЭП-1616; ЭП-2016; ЭП-103К (ОАО «МЗиК»).
Электродвигатель привода гидроусилителя руля ДПН-1,0 для электропогрузчиков ЭП-1616, ЭП-2016, производимых ОАО «МЗиК», г. Екатеринбург, были запущены в производство взамен двигателей серии ЭД-0,1 производства ОАО МТЗ «Трансмаш», г. Москва, при этом двигатель ДПН-1,0 обладает мощностью превышающей мощность ЭД-0,1 почти в 2 раза.
Двигатель ДПН-1,0 — усилителя рулевого управления. Двигатели имеет фланцевое крепление и вал с внутренними прямобочными шлицами D-6x21H12x25H9x6, двигатели ПН-6,5, ПН-10 имеют вал с внутренними треугольными шлицами.
Электродвигатели ПН-3,5; ПН — 7,5–2с; ПН-5,5 левого направления вращения со смешанным возбуждением предназначены для использования в качестве привода гидронасоса типа НШ.

Электродвигатели производства АО «СЭГЗ»

Расширяя номенклатуру выпускаемых электродвигателей, АО «СЭГЗ», сохраняет требования к качеству производимой продукции. Основными преимуществами электродвигателей производимых на предприятии являются меньший вес по сравнению с аналогами, устойчивость к ударам, меньшая вибрация в рабочем режиме. За полувековой период производства электротележек Сарапульский завод освоил выпуск двигателей постоянного тока, в начале для напольного электротранспорта собственного изготовления, а позже и для подъёмно-транспортной техники других производителей, в том числе для «МЗиК» (г. Екатеринбург) и КЗЭП (г. Канаш). В 90-е годы, с появлением рыночной ниши по восстановлению изношенной болгарской техники, завод освоил производство тяговых электродвигателей для тележек и погрузчиков болгарской фирмы «Балканкар».
Основное конкурентное преимущество двигателей Сарапульского электрогенераторного завода — высокое качество и надёжность. Статор и ротор — основа любой электрической машины — изготавливаются в тех же цехах и на том же оборудовании, что и электрические машины бортовых авиационных систем генерирования и преобразования электроэнергии — основной продукции предприятия.

Предприятие имеет сертификат системы менеджмента качества на соответствие требованиям ISO 9001:2000. Вся продукция сертифицирована на соответствие российских стандартов.

Проектируем электромобиль: Подключайтесь!

ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ

Кроме того, электромобили дешевле в обслуживании и ремонте. Их конструкция гораздо проще, большинство операций ТО, вроде замены масла, фильтров, свечей зажигания, становятся ненужными.

Власти крупных российских городов давно грозятся учитывать экологический класс автомобиля при расчете транспортного налога. Во многих европейских странах гражданина, купившего электромобиль, государство на пять лет освобождает от дорожных налогов.

Кроме того, госпрограммы поддержки предусматривают существенные скидки при покупке машин с нулевым выхлопом. Например, во Франции это 5000 евро, в Испании 6000, а в Японии — от 25 до 40% стоимости.

Основные приборы на электромобиле, наряду со спидометром, — указатели заряда батареи и мгновенного расхода, данные о рекуперации энергии при разгоне и торможении.

Один из главных факторов, сдерживающих распространение электромобилей, — инфраструктура. Точнее, сеть зарядок, которую придется создать быстро и с нуля. Действующие электрические мощности ограничены, потому крупные магазины, гостиницы, офисные комплексы могут позволить себе лишь небольшое количество электроколонок для так называемой быстрой подзарядки. А чтобы удовлетворить всех желающих, понадобится развитая сеть зарядных станций.

Значит, придется строить новые подстанции, тянуть тысячи километров проводов, изыскивать возможности для прокладки коммуникаций. Но хорошую службу сослужат энергетические системы общественного транспорта — в первую очередь, метро. Вот она, уже готовая и развитая сеть! Остается только соединить ее с поверхностью и поставить раздающие энергию автоматы.

А для оптимальной загрузки сети можно ввести выгодные ночные тарифы, чтобы основная часть электромобилей подзаряжалась, когда поезда спят.

Максимальная плотность энергии у нынешних литий-ионных аккумуляторов достигает 150 Вт•ч/кг. Иными словами, батарея емкостью 20 кВт•ч весит вместе со вспомогательными агрегатами (блок управления, система охлаждения и.т. д.) около 200 кг. Через пять лет батареи станут примерно на 30% легче и технологии позволят перешагнуть рубеж 200 Вт•ч/кг.

ПРИСТУПАЕМ К ДЕЛУ

Аргументов вполне достаточно, чтобы браться за разработку электромобиля для России. Пофантазируем — как это можно сделать?

За отправную точку возьмем электрические модели, которые уже продаются или появятся в ближайшие несколько лет. На проектирование и доводку закладываем пять-шесть лет. И не будем забывать о специфических условиях, отличающих Россию от других автомобильных держав.

Читайте также:  Схема предохранителей Приора расположение и описание

У первого серийного электромобиля «Ниссан-Лиф» двигатель расположен спереди и передает момент на передние колеса: 1 — инвертор; 2 — порт для зарядки; 3 — электродвигатель; 4 — зарядное устройство; 5 — батарейный блок.

Итак, наш будущий электрокар — это небольшой городской автомобиль. Компактные размеры (длина до 3,5 м) обусловлены основной сферой обитания — мегаполис с запруженными улицами и тесными парковками.

Но российскому электромобилю не стоит ужиматься до размеров сверхкороткого «Смарта» или чрезвычайно узкого «Танго-Т600»: в салоне нашей машины должна разместиться семья из четырех человек, а в багажнике — пара сумок. Ради удобства сделаем его пятидверным, хотя не надо исключать и более дешевый (а может, напротив, спортивный) вариант с тремя дверями.

Несмотря на скромные размеры, будущий электромобиль должен отвечать строгим нормам безопасности с учетом всех перспективных стандартов. Поэтому, помимо тщательно просчитанного кузова с энергопоглощающими зонами, уже в базовой комплектации предусмотрены минимум шесть подушек и ремни с преднатяжителями. Еще больше внимания при разработке уделим электронным системам, помогающим избежать аварий.

Как опцию предлагаем солнечные батареи на крыше. Мощности такой электростанции даже при свете дня точно не хватит для нормальной подзарядки аккумуляторов, зато ее будет достаточно для питания некоторых бортовых приборов.

Теперь основная часть — движущая. Мотор-колеса — очень привлекательное решение, особенно для маленького автомобиля. Но они долго и исправно работают только на чистых и ровных дорогах. Грязь и зимние реагенты быстро выведут узлы из строя, а из-за больших неподрессоренных масс придется часто чинить подвеску. Поэтому нашу машину приводит в движение электродвигатель, момент от которого через дифференциал и приводы идет на передние колеса.

Мотор мощностью 50–55 кВт (68–75 л.с.) должен разгонять электрокар до 120–130 км/ч. Под полом ради наилучшей компоновки и развесовки уложены батареи с суммарным запасом энергии 20 кВт•ч. Этого хватит, чтобы покрывать без подзарядки в зависимости от погоды и режима движения (зимний, экономичный, спортивный) расстояние до 200 км. Даже люди, живущие в пригороде и работающие в центре мегаполиса, редко проделывают за день больший путь.

У проектируемой нами машины будет два электрических порта — для медленной ночной зарядки (например, от домашней сети) и под трехфазную цепь для быстрой подпитки батареи. Разъемы подгонят под мировые стандарты, которые утвердят в ближайшее время.

Заряжать аккумуляторы можно в нескольких режимах — экономно, быстро и экстренно, подключаясь к колонкам или к бытовой розетке в гараже. Минимальное время зарядки через специально предназначенную трехфазную систему — полчаса, максимальное, от домашней сети, — 8 часов. Через мобильные средства связи водитель сможет контролировать зарядку, а также заранее протопить или остудить салон, задать цель системе навигации.

Мы не станем дальше углубляться в детали, об основных узлах электромобиля подробно поговорим в следующих номерах. В ближайшем, например, подберем конструкцию мотора для нашего электромобиля.

ЭЛЕКТРОКРОХИ

При длине 3,4 м «Мицубиси-i MiEV» (Mitsubishi Innovative Electric Vehicle) с комфортом перевезет четырех пассажиров. Батареи спрятаны под сиденьями, мотор расположен в корме и приводит заднюю ось.

«Мицубиси-i MiEV»

Двигатель — 47 кВт/65 л.с.; запас хода — 140 км; батарея — литий-ионная, 16 кВт•ч, максимальная скорость — 130 км/ч.

Совместное творение трех французских фирм — «Элье», «Мишлен» и «Оранж» — модель ВИЛЛ. Два мотор-колеса питаются от литий-ионных батарей. Как альтернативный источник энергии предлагают топливные элементы.

Двигатель — 30 кВт/41 л.с.; запас хода — 150 км; батарея — литий-ионная.

«Хёндай-i10 EV» сделан на базе обычной модели. Это дешевле, но осложняет компоновку. Вместо литий-ионных использовали литий-полимерные батареи, более энергоемкие и дорогие.

«Хёндай-i10 EV»

Двигатель — 47 кВт/65 л.с.; запас хода — 140 км; батарея — литий-полимерная, 16 кВт•ч, максимальная скорость — 130 км/ч.

МИНИ-E разменивает сотню за 8,5 с, при этом благодаря мощной батарее, вытеснившей задние сиденья, запас хода у него вдвое больше, чем у многих других электрокаров.

МИНИ-E

Двигатель — 150 кВт/204 л.с.; запас хода — 250 км; батарея — литий-ионная 35 кВт•ч, максимальная скорость — 152 км/ч.

Концепт «Фольксваген E-Up!» изначально задумывали заднемоторным, но ради удешевления адаптировали под платформу «Поло» и переднеприводную схему. Серийный образец обещают через два года.

«Фольксваген E-Up!»

Двигатель — 40 кВт/54 л.с.; запас хода — 130 км; батарея — литий-ионная, 18 кВт•ч, максимальная скорость — 135 км/ч.

ТЫ ВЫДЕЛЯЕШЬСЯ!

Трехколеска «Аптера-2е» из Калифорнии внешне напоминает космический челнок пришельцев, хотя начинка вполне традиционная для электрокара.

«Аптера-2е»

Кстати, необычные формы вдвое снижают сопротивление воздуху по сравнению с традиционными машинами. Помимо электрической версии, в этом кузове планируют выпускать и подзаряжаемый гибрид.

Ссылка на основную публикацию
Электродуговая сварка для начинающих технология, оборудование
Дуговая сварка для начинающих как правильно варить металл ручным способом Электрическая дуговая сварка — один из самых распространённых в наше...
Экономичные легковые автомобили по расходу топлива Юридический блог
Самый экономный автомобиль в России Экономичность расхода топлива в автомобиле является в наши дни главным критерием выбора для потенциального покупателя....
Экономия топлива на; Газелях; Экономия топлива и увеличение мощности для любых автомобилей
Нормы расхода топлива на Газели Некст с 405 и 406 инжекторным двигателем на 100 км Расход топлива на «Газели» –...
Электроды для сварки алюминиевых изделий — Все о сварке
Сварка алюминия электродом в домашних условиях Особенности сварки алюминия вызывают определенные трудности при соединении этого металла. Разработанные технологии в той...
Adblock detector