В автомобілебудуванні застосовують двигуни, що працюють від електричної енергії. Вони відрізняються від звичних для нас моторів: мають специфічні характеристики і функції. Двигун для електромобіля може функціонувати самостійно або паралельно з двигуном внутрішнього згоряння. Також такі мотори бувають двох видів: синхронні і несинхронні. Можна сказати, що силова авто з електродвигуном безпрограшна і нехитра установка. При русі на нейтральній передачі акумулятор електромобіля заряджається. Коефіцієнт корисної дії двигуна, що працює на електриці, наближається до 90%, тобто практично весь обсяг виділеної енергії йде на рух. Електродвигун можна визначити, як перетворювач одного виду енергії в інший, зокрема, електричної в механічну з тепловим випромінюванням.
Особливості та принцип роботи електродвигуна
Існує ряд особливостей електродвигунів. По-перше, перед запуском крутний момент досягає максимуму. Тому на машину з таким двигуном не варто кріпити стартер або зчеплення. По-друге, електродвигун для електромобіля працює у великому проміжку оборотів. У зв'язку з цим коробка перемикання передач необов'язкова. Для зміни обертання двигуна досить просто поміняти місцями полярності, і цим виграти на задній передачі. Двигунів для електромобіля необхідно відповідати таким положенням:
- володіння найбільш зручним і безпечним для роботи будовою;
- гарантія міцності при застосуванні;
- наявність незначних габаритів;
- легкість в управлінні;
- сучасність приладу;
- доступність електродвигуна.
Робота будь-якого електродвигуна заснована на індукції магнітного природи. Зазвичай електродвигун складається з двох елементів: статора і ротора. Статор - нерухома частина, а другий елемент - крутиться. На котушки статора надходить непостійний струм, що тягне за собою появу магнітного поля. Керуючий елемент вимикає струм від однієї котушки і передає його на наступну. В результаті цього ротор починає рухатися. Швидкість його оборотів визначається швидкістю перемикання напруги з однієї котушки статора на іншу. Ротор буває декількох видів:
- короткозамкнений;
- Фазний, який застосовують при необхідності зменшити струм запуску і контролювати швидкість крутіння електромотора. Найчастіше, це двигуни електричної природи, що застосовуються в кранових системах.
На немічних двигунах використовують індуктор, який має вигляд магніту. Якорем називають рухомий елемент механізмів непеременного струму або ж загального мотора. Такий двигун являє собою прилад встановленого струму, який має порядкову активацію обмотки і індуктора. Різниця полягає лише в кількості намотування. На постійному струмі немає опору реактивної природи.
різноманітність електродвигунів
Двигуни електричної природи поділяються на безліч груп, в залежності від критерію, що лежить в основі класифікації. Виходячи з появи моменту обертання:
- Гістерезисні - момент обертання з'являється після гістерезису в умовах повної зміни магнітних показників ротора. Ця група електродвигунів не особливо використовується у виробництві.
- Магнітоелектричні - широко використовуються у виробництві і споживанні. Ця група включає двигуни постійного і непостійного струму.
Електродвигун постійного струму - мотор, який працює від незмінного електрики. Двигун змінного струму - мотор, який функціонує на мінливому струмі. За типом свого функціонування вони бувають синхронними і асинхронними. Різниця між ними полягає в швидкості крутіння гармоніки. У першій ситуації ця швидкість дорівнює частоті обертів ротора. У другій - швидкості ці розрізняються.
синхронні двигуни
Синхронний двигун можна визначити, як мотор, що працює на мінливому струмі. Його ротор рухається в унісон з полем магнітної природи джерела напруги. Такий тип електродвигуна доцільно використовувати при підвищеній потужності: від 100 кіловат і більше. Крокові мотори - конкретний вид синхронних. Вони характеризуються наявністю дискретного кутового руху ротора, який розміщений в конкретному місці. Його становище зумовлено харчуванням, що подається на конкретну обмотку. Щоб змінити місце розташування ротора, потрібно перенаправити напруга між обмотками. Вентильний реактивний електродвигун є ще одним різновидом синхронних, харчується складовими-напівпровідниками.
асинхронний електродвигун
Асинхронний електродвигун - мотор непостійного струму, де швидкість крутіння ротора відмінна від цієї характеристики у магнітного поля, створеного напругою, яке створюється джерелом живлення. Такі двигуни, що працюють від електрики, придбали сьогодні особливої популярності.
Залежно від щітково-колекторного вузла, який може ставитися до цієї групи або я не належав їй, двигуни поділяються на:
За типом активізації колекторні електродвигуни прийнято ділити на:
- Мотори з активізацією від магнітів (електричних і постійних);
- Самозбудні двигуни електричної природи, які, також містять групи.
Сюди відносять електродвигуни з паралельним збудженням, послідовним, або змішаним. Обмотка на якорі починає свою роботу відповідно одночасно або після початку функціонування обмотки активації. Безколекторні двигуни (їх ще називають вентильними) - мотори електричної природи, що включають в себе індикатор ротора, елемент управління і індикатор-реобразователя.
Залежно від чисельності фаз електродвигуни непостійного струму діляться на такі групи:
- Однофазні - активізуються вручну людиною. Вони мають ланцюг, яка зрушує фазу і обмотку для запуску.
- Двофазні, включаючи конденсаторні.
- Двигуни, які мають три фази.
- Багатофазні.
Вибір електричного двигуна
Щоб вибрати електродвигун для електромобіля правильно, потрібно визначитися з типом двигуна ознайомитися з технічними характеристиками конкретної моделі і зіставити їх з власними вимогами до даного приладу.
Двигуни постійного струму не особливо поширені сьогодні, адже залежні від джерела живлення, за ними складно доглядати. Такі двигуни застосовують на виробництві. Синхронні електродвигуни покращують характеристики мережі, їм не страшні зміни напруги, мають перевантажувальну здатність і встановленою швидкістю обертання. Але такі мотори дорогі і складно влаштовані. Їх варто використовувати, якщо ви потребуєте потужності від 100 кіловат. Асинхронні електродвигуни призначені для незначних навантажень. Їх досить легко обслуговувати, до того ж вони доступні в ціні. Але бояться різких перепадів напруги.
При виборі остаточно переконаєтеся, що потужність придивилася вам моделі достатня для роботи конкретного приладу або механізму. Моделі двигунів створюються для різних режимів роботи. Тому перш, ніж придбати мотор, переконайтеся, що конкретна модель може функціонувати протягом тривалого часу без перерви або ж з легкістю витримує постійні включення і відключення. Двигун повинен бути самоокупним, тобто енергоефективним. Самий високоефективний електродвигун - модель класу IE3. Саме вони економлять багато енергії і, відповідно, ваші гроші. Вибрати потрібний саме вам електродвигун досить просто. Слід врахувати всі описані вище моменти і обрати ідеально підходить модель. Тим більше, що вибір досить великий - сьогодні багато вітчизняних і зарубіжні виробники пропонують свої прібори.Созданіе електродвигунів
Мотори електричної природи застосуються в багатьох галузях промисловості і сільського господарства. Різні спеціалізовані заводи і фірми виробляють електродвигуни різної будови з певними функціональними характеристиками.
Виробництво електричних двигунів - високотехнологічний процес, розбитий на етапи. Для початку потрібно запастися матеріалами і перевірити їх на придатність, а лише потім приступати до процесу виготовлення, який складається з ряду етапів:
- Створення металевих складових. Часто використовується чавун, а лиття виробляють за допомогою форм з глини і піску.
- Виробництво легких комплектуючих з металу. Найчастіше застосовують для цього алюміній. Лиття створюють за допомогою здавлюють форм. На цьому етапі використовують спеціалізовану техніку, яка забезпечує створення тиску.
- За допомогою термопластавтоматів створюють полімерні елементи майбутніх електродвигунів.
- Процес заготівлі валу, створеного з прокату металу. Щоб отримати потрібний елемент, достатньо всього лише відрізати частину виробу потрібної тривалості.
- Елементи кріплення найчастіше закуповують. Так як це майже ювелірна робота.
- Процес виготовлення листів, з яких будуть створені статор і ротор. Для цього використовують особливий вид стали, електротехнічної.
- Процес оброблення листів-основ ротора. Їх пресують і покривають шаром алюмінію.
- Процес оброблення листів-основ статора. Їх пресують і скріплюють скобами.
- Наступний етап - ізоляція, яку проводять за допомогою спеціальних матеріалів.
- Процес обмотки може бути ручним або машинним, автоматизованим.
- Процес перевірки сердечників - обов'язкова умова майбутньої просочення.
- Механічна робота над складовими, здійснюється на спеціальних верстатах.
- Процес складання ротора і його обробки, відбувається за допомогою універсальних верстатів.
- Робота над готовим ротором: його балансування.
- Збірка готового виробу.
- Випробування - апробація нового готового електродвигуна.
