Самодельный электромобиль — часть 1 / Хабр
ГикТаймс, привет! Сейчас достаточно быстро развивается автомобильная индустрия с применением электрической тяги. Многие самоделкины, да и просто увлеченные люди пытаются собрать нечто подобное своими руками, вот и у меня друг решил этим увлечься, а я в сою очередь ему помогаю, и хочу рассказать вам начало этой истории.Узнал об этом проекте совершенно случайно. У меня на машине развалился ступичный подшипник, вариантов в какой сервис ехать много, в каждом знакомом сервисе работает или управляет друг, товарищ. Выбрал в какой ехать из-за давности встречи с одним из друзей, моим одногруппником по учебе в университете.
Зайдя к нему в бокс, осмотревшись, через некоторое время заметил, в одной стороне на верстаке лежало нечто сваренное из алюминия.
Спросив у него: “Что это?” – Он мне рассказал, что это в будущем машинка на электрической тяге, которую он строит для своей недавно родившейся дочки.
Основная конструкция машины выполнена из алюминиевых деталей, это в основном все то, что осталось от деятельности автосервиса, и еще что-то докупалось на местной барахолке. Детали соединялись между собой TIG сваркой.
Машинка задумывалась с задним приводом, с доработанным мотором от автомобильного стартера. Планетарный редуктор остался в составе мотора, но уже с изменненым корпусом. В качестве выходной ступени поставили угловой редуктор от “болгарки”. В результате этих доработок выходной вал выдает 210 об/мин, в пересчете на линейную скорость, при диаметре колеса 250 мм, машинка сможет разогнаться примерно на 10 км/ч., что для ребенка более чем достаточно (по нашему мнению).
Переднюю подвеску сделали рычажную независимую, пружины подбирались по жесткости из тех, что скопились за многие годы работы сервиса, так что сказать конкретно какие пружины ставили достаточно проблематично. Рулевую рейку, все же пришлось купить, сами “колхозить” не стали. Заказали ее на всем известном китайском сайте, по конструкции она фактически уменьшенная копия рулевой рейки полноценного автомобиля, качество вполне приличное и вес тоже, так как целиком выполнена из металла, корпус литой.
Из того, что осталось сделать, это доделать заднюю подвеску, установить мотор – редуктор, руль и кресло, развести немного проводки и машинка должна поехать.
Теперь что касается управления скоростью и реверсом. За это все отвечает небольшая коробочка, которая содержит в себе: драйвер мотора, микроконтроллер ардуино и немного обвязки.
Изменение скорости осуществляется нажатием на педаль, работающей по принципу датчика холла. Ардуинка согласует работу педали с драйвером двигателя, и осуществляет реверс при переключении тумблера.
Еще хочется реализовать беспроводное управление, для безопасности, хотя бы просто, отключать питание двигателя. В этом конечно нет ничего сложного, но сделаем чуть позже.
Торможение будет осуществляться двигателем.
Что касается энергетической установки, то в качестве нее поставим для начала обыкновенный автомобильный аккумулятор, а потом он возможно будет заменен на литиевый.
P.S. Всем приятного чтения, и хороших выходных! 🙂
P.S.S. Всех причастных и любителей поздравляю с днем САМБО!
Электромобиль своими руками
На старте во время соревнований, когда все машины в несколько рядов выстраиваются перед белой линией, этот карт легко затеряется среди собратьев. Те же колеса, привычные для взгляда сиденье и руль… Вот только двигатель его не издает оглушительных стреляющих звуков, а работает с едва слышным жужжанием. Объясняется это просто — на карте вместо двигателя внутреннего сгорания стоит электрический двигатель, питаемый от знакомого всем свинцового аккумулятора… Да, перед нами первый в стране электрокарт (рис. 1). Он создан в Харьковском автомобильно —дорожном институте, где были построены и испытаны первый спортивный электромобиль и первый спортивный электромотоцикл. Семейство «ХАДИ—электро» на испытаниях и во время спортивных соревнований показало себя с самой лучшей стороны. Так, на электромобиле ХАДИ-11Э в 1973 году было установлено три всесоюзных рекорда скорости, один из которых превысил международный. Но вернемся к электрокарту. При его создании харьковские конструкторы использовали уже готовый обычный карт, О том, как такой карт построить, журнал «Моделист-конструктор» писал не раз. Можно брать для этой цели и стандартные карты «Эстония К-5» или АК-2 Ленинградского завода спортивного судостроения.Переоборудование обычного карта в электрический сводится в основном к замене двигателя. Электродвигатель постоянного тока Р-2500 (мощность 2,5 кВт, потребляемый ток 40…100 А, напряжение — 24 В, номинальное число оборотов = 1800 об/мин) крепится к задней трубе рамы карта шарнирно, чтобы была возможность смещать его в пределах 50 мм для натяжения цепной передачи. Можно также использовать двигатель меньшей мощности (до 1 кВт), но обязательно постоянного тока, с последовательным возбуждением. Желательно, чтобы выбранный электродвигатель имел реверс, то есть мог изменить направление вращения. На вал двигателя надевается малая ведущая звездочка (12 зубьев). Большая ведомая (27 зубьев) закрепляется на ведущей оси. Обе звездочки соединяются мотоциклетной цепью
Способы крепления звездочки на валу электродвигателя зависят от конструкции самого вала. Если он шлицевой, то звездочку сажают прямо на вал. Электрическое питание двигателя постоянного тока осуществляется от аккумуляторных батарей свинцового типа с номинальным напряжением 12 или 24 В. Аккумулятор, расположенный за сиденьем или сбоку от водителя, крепится в гнезде из стального уголка 15X15 мм. Чем больше батарей, тем продолжительнее пробег без перезарядки. Опыт эксплуатации электрокарта ХАДИ показал, что при напряжении 12 В максимальная скорость карта равнялась 20 км/ч, при 24 В достигала 50 км/ч. Для дистанционного включения двигателя используется контактор К-600. Он одинаково хорошо работает как при напряжении 12 В, так и при напряжении 24 В. Если контактор достать не удастся, его можно заменить мощным самодельным выключателем. При этом необходимо обязательно проконсультироваться со специалистом по электротехнике, потому что нужно не только правильно подобрать сечение шин и проводов, но и надежно изолировать выключатель от металлической рамы карта. Электрическая схема (рис. 2) карта не представляет большой сложности. Она имеет две цепи тока. Первая — цепь управления: аккумуляторная батарея Б, кнопка пуска КнП, обмотка контактора Р и шунт Rш.
Рычаг реверса «вперед-назад» устанавливается на рулевой колонке. Скорость электрокарта регулируется автоматически, в зависимости от нагрузки. Электрокарт ХАДИ имеет одно неоспоримое преимущество: бесшумность и отсутствие вредных выхлопов отработанного газа. Это открывает перед картингом новые возможности: позволяет использовать для соревнований крытые площадки и помещения. Такое направление в развитии картинга будет, несомненно, способствовать его дальнейшей популяризации и росту мастерства юных картингистов.
В. ЗАХАРОВ, инженер
Рис. 1. Электрокарт: 1 — шины, 2 — дисковый тормоз, 3 — аккумуляторная батарея (задний вариант размещения), 4 — дуга безопасности, 5 — анатомическое сиденье, 6 — рулевое колесо, 7 — педали управления, 8 — рулевая тяга, 9 — рама, 10 — цепная передача, 11 — электродвигатель, 12 — контактор.
Рис. 2. Электрическая схема карта ХАДИ: КС — контакты силовые, М — электродвигатель, Я — якорь, ОВ — обмотка возбуждения, КнП — кнопки пуска (выключатель), Р — обмотка контактора, В — реверсивный переключатель, Rш — шунт, Б — аккумулятор.
Электромобиль своими руками за ТРИ ДНЯ! Видео пошаговая инструкция создания самодельного электромобиля!
Электромобиль своими руками за ТРИ ДНЯ! Видео пошаговая инструкция создания самодельного электромобиля!
Команда энтузиастов из Австралии поставила задачу по переделки обычного автомобиля в электромобиль. Задача вроде бы не сложная (когда знаешь как), но вот сроки поражают…
День первый
Обычно конвертация автомобиля в электромобиль занимает от 6 до 12 месяцев. Мы задались целью сделать это за неделю. Хотелось бы чтобы на дорогах было больше электромобилей, но для этого нужно найти способы снизить время и затраты на переделку. В будущем было бы неплохо увидеть авто сервисы по переделке обычных авто в электрические.
Над проектом я работал вместе со своим другом Майклом из Гилонга, штат Виктория. Мы решили переделать его Daihatsu Charade (та же модель что и у меня) при помощи недорогого пакета запчастей для переделки, китайского производства.
Несколько последних месяцев мы готовились к проекту, закупая необходимые запчасти, и изготавливая недостающие компоненты (такие как муфта и адаптер подключения электродвигателя к коробке передач). При наладке постоянного предприятия по переделке, такие вещи могут быть автоматизированы. Например адаптер КПП уже переведен в CAD формат, поэтому может быть налажено производство этих деталей с помощью лазерной резки. Также мы подготовили детальный план работ и смету, которые будут опубликованы в помощь другим энтузиастам.
Я также пригласил многих заинтересованных в электромобилях людей чтобы они приняли участие в нашем проекте по переделке. Многие согласились приехать и вчера у нас было около 10 человек, при помощи которых мы сделали намного больше работы чем планировалось. Все были очень организованны и самостоятельно находили себе занятие в проекте, а навыки некоторых были просто удивительны. У нас были механики, инженеры, маляры, видео и фото операторы, электрики, а моя жена Rodemary готовила на всех еду!
В первый день мы удалили из автомобиля двигатель внутреннего сгорания и все системы с ним связанные, такие как выхлопная и топливная. Также мы установили электродвигатель и коробку передач, подключенные друг к другу. А также смонтировали крепление двигателя к корпусу автомобиля и начали изготавливать платформу для установки аккумуляторов. По моим подсчетам и при помощи такой замечательной команды мы сделали работу на которую было отведено 3 дня.
Командная работа была отличной, многие из тех кто нам помогал взяли отгул на работе и получили море положительных эмоций. Командная работа по созданию электромобиля — это круто!
Видео — день первый:
День второй
Утро субботы, только что проснулся после очень длинного дня в пятницу. вместе с нами под одной крышей ночевало еще 6 человек:
Мы закончили установку набора батарей в задней части авто и даже соединили их между собой. Задняя часть автомобиля выглядит как законченный продукт, что не может не радовать!
Более сложная конструкция рамы для аккумуляторов в передней части почти готова (будут еще сварочные работы внутри отсека для выравнивания поддона). Сегодня мы установим поддон, зачистим и покрасим.
Изготовлена проводка для приборов и установлен вольтметр. Спасибо Joel!
Двигатель и коробка передач установлены, закреплены и проверены. Michael, John и команда — отличная работа!
Erick установил вакуумный насос, осталось подключить его.
Скобы для проводки кабелей под днищем авто установлены осталось закончить проводку.
Сегодня нам предстоит установить конвертер постоянного тока, выключатель вакуумного насоса, зарядку батарей, аварийный тормоз и блок управления. Потом все это подключим.
Прогресс второго дня был менее заметен, т.к. в основном это были “доделки” первого дня, проводка и установка мелкого оборудования внутри машины. Визуально это не так впечатляет как демонтаж ДВС и монтаж электродвигателя с коробкой.
Как бы то ни было эти шаги могут занять несколько месяцев у конструкторов-одиночек.
Если сравнивать этот проект к проектом моего первого электромобиля то тут за первый день было сделано столько же сколько я сделал за первые 6 месяцев! Во второй день мы сделали работу следующих 5 месяцев моей самостоятельной работы. Сейчас мы на стадии завершения проводки — я был на этой стадии за 3 дня до тест драйва. Сегодня я надеюсь мы выведем этого малыша на прогулку!
Изначально я планировал закончить проект за неделю и немного нервничал по поводу того как много людей отозвалось помочь. Я думал все это отвлечет меня от самих работ по конвертации. Несмотря на это произошло полностью противоположное — благодаря всем этим людям мы так много сделали. Я не думаю что это было бы возможным если бы работали только Майк и я. Можно сделать вывод о том что работы по изготовлению некоторых деталей занимают много времени. Для следующего проекта надо будет разработать план работ по ускорению таких работ. Например сделать шаблон для изготовления поддонов для батарей.
Видео — день второй
День третий
После длинного рабочего дня, к 11 часам вечера мы выехали на первый тест-драйв в новом электромобиле Майкла. Всего через 3 дня после начала работ!
Вчера я почти весь день разбирался с подключением трубок электро-насоса и для этого потребовалось изготовить несколько переходников. Также мы сделали проводку силовых кабелей под дном автомобиля. Эндрю сделал отличную работу по подключению всех 12 вольтовых и 96 вольтовых. Плата контроллера, которая пришла вместе китайским набором отлично встала на свое место и мы ее быстро подключили.
Утром мы зачистили и покрасили поддон для передних аккумуляторов и установили его уже после ланча. Все работы по металлу выполнены превосходно. А покраска выполнена очень профессионально, поэтому все выглядит просто супер!
Нам многие помогали в этот день. На каком то этапе одна группа делали проводку под автомобилем, другая заливала масло в трансмиссию, а третья изготавливала недостающие детали.
К вечеру мы были так близко к завершению что все добавили темп. Наконец завершены все соединения под капотом и установлена вся электрика. Первым делом мы проверили все 12 вольтовые приборы чтобы убедиться что все работает при включенном “зажигании”, после этого подключили 96 В источник питания и проверили ваккумный насос тормозной системы и конвертер постоянного тока. После небольших настроек переключателя вакуумного насоса тормоза заработали как надо. После чего подключили конвертер к 12 В системе, он работал отлично.
В итоге мы подключили последний кабель двигателя и запустили мотор. К счастью он крутил колеса в нужном направлении на стэнде. Несмотря на сильный дождь мы не могли удержаться от первой поездки. Сначала сделали несколько кругов вокруг здания — все работает отлично, несмотря на увеличившийся вес, благодаря новой подвеске Майка. Двигатель работает очень тихо и можно очень быстро переключать передачи без сцепления. Все были очень довольны первым тест-драйвом.
Оставалось еще пару небольших проблем таких как небольшая утечка масла из трансмиссии, а также ускорение автомобиля казалось слабым (пиковый ток был менее 100А) скорее всего из-за какой нибудь ошибки в подключении. В воскресенье мы отдыхаем а понедельник думаю решим эти проблемы. Также предстоит уборка и косметические работы перед тем как проходить официальный техосмотр авто.
В итоге у нас получился отличный проект который завершился на много быстрее чем планировалось.
Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой
Главный тренд в современном автомобилестроении – использование электроприводов на серийных машинах. Организовать конвейерных выпуск машин в гаражных условиях невозможно, но собрать один электромобиль вполне по силам даже начинающему слесарю. В качестве подопытного образца используем малолитражку с изношенным двигателем, с исправной трансмиссией и коробкой передач.Комплектующие, материалы и инструменты
Переделка автомобиля может выполняться в гараже или любой ровной площадке, желательно наличие смотровой ямы. Для выполнения работ по переоснащению легковой машины нам потребуется следующее:
- Набор слесарного инструмента: гаечные ключи, отвертки и пассатижи.
- Сверлильный станок.
- Стальная пластина толщиной 15-20 мм.
- Электродвигатель с рабочим напряжением 60 В, мощностью 3 кВт.
- Контроллер (60 В, 4 кВт) и литий-ионный аккумулятор емкостью 40 Ач с рабочим напряжением 60 В.
Также понадобятся крепежные элементы: болты, гайки и шайбы для монтажа электропривода.
Порядок работ по изготовлению электромобиля
Начинаем переоснащение машины с неполной ее разборки, для чего снимаем капот, фары, радиаторную решетку и сам радиатор, а также верхнюю планку.
Собственно работы по переделке проводятся в такой последовательности:
Выкручиваем крепежные болты, отсоединяем выпускной коллектор и демонтируем головку блок, а также откручиваем зубчатый шкив привода ГРМ.
Снимаем головку блока цилиндров, картер, разъединяем хомуты на шатунах и вытаскиваем из цилиндров поршни.
Демонтируем с блока цилиндров помпу.
Берем стальную пластину, делаем разметку для ее крепления при помощи болтов ГБЦ и на станке высверливаем отверстия под них и под посадочные места электродвигателя.
Подготовленное основание под привод размещаем на верхней плоскости блока цилиндров и прикручиваем его болтами.
Устанавливаем и крепим электродвигатель.
На коленвал и вал привода надеваем при помощи шпонок зубчатые шкивы ремня привода ГРМ и фиксируем их болтами.
К электродвигателю подсоединяем контролер и литий-ионный аккумулятор.
Надеваем на шкивы ремень, который должен иметь хороший натяг.
Тросик от педали газа крепим при помощи винтового хомута, затянутого на отверточной ручке. Последняя в свою очередь установлена на оси регулятора напряжение, таким образом что воздействие на нее вызывает изменение положения регулятора. Вследствие этого происходит изменение скорости движения электромобиля.
Переоснащение машины с двигателем внутреннего сгорания на привод от электрического двигателя завершен. Управление машиной ничем не отличается от обычного транспортного средства: садимся за руль, включаем подачу напряжения на электромотор, выжимаем сцепление, включаем передачу, и медленно отпуская педаль, добавляем газу. Машина трогается плавно и неплохо набирает скорость, испытания на ровном участке дороги с твердым покрытием она развила до 50 км/ч.
Смотрите видео
Часто задаваемые вопросы | Клуб Электро-автосам
24th Март 20131. Что нужно, что бы переоборудовать автомобиль в электромобиль?
2. Какой принцип работы электромобиля?
3. Насколько сложно управлять электромобилем?
4. Какие можно использовать аккумуляторы для электромобиля?
5. Какой двигатель нужен для электромобиля?
6. Какой максимальный пробег и скорость будет у электромобиля?
7. Что случится, когда в аккумуляторах заканчивается энергия (заряд)?
8. Сколько времени длится зарядка аккумуляторов?
9. Фирма «Тесла-моторс» заявляет, что их автомобиль можно заряжать за 30мин. На фотографиях у них показан автомобиль, подключенный в обычную бытовую розетку. Я тоже так быстро хочу заряжаться от бытовой розетки. Вы можете такое же зарядное устройство сделать?
10. Как часто аккумуляторы нужно заряжать?
11. Где и как электромобиль можно заряжать?
12. Как часто аккумуляторы нужно менять?
13. В Интернете говорят, что литиевые аккумуляторы после 3 лет теряют свою емкость, не взирая на то, использовали их или нет. А как происходит в случае с электромобилем?
14. Как аккумуляторы переносят морозы?
15. Как обогревается салон в электромобиле?
16. Хочу установить в свой электромобиль асинхронный двигатель, ведь он дешевый. Что нужно еще установить, что бы он работал от аккумуляторов?
17. Что лучше – много маленьких аккумуляторов или несколько больших?
18. Если установить на борту электрический дизельгенератор, который потребляет 1 л в час топлива – насколько это продлит пробег?
19. Если поставить генератор на колесо электромобиля и подключить его обратно к аккумуляторам, можно ли таким образом продлить пробег электромобиля ?
20. Можно ли использовать энергию торможения с помощью электродвигателя, для подзарядки аккумуляторов (рекуперация)?
21. В Интернете продаются генераторы электроэнергии (Адамса/ Вега, утилизаторы свободной энергии, «эфира»…), не требующие никакого топлива или другого энергоносителя. Можно ли такой генератор установить на электромобиль, что б не заряжать его совсем?
22. Насколько электромобиль безопасен для здоровья человека (излучение мотора, проводов) ?
23. Можно ли вместо контроллера использовать просто педаль с потенциометром, а регулировку тока оставить на водителя?
24. Я читал, что мощность электродвигателя, установленного на легковой 4х местный автомобиль всего 4кВт. Но ведь этого мало?
Обсуждение на форуме
1. Что нужно, что бы переоборудовать автомобиль в электромобиль?
Обычный, стандартный электромобиль состоит из
1 – электродвигателя; 2 – регулятора мощности электродвигателя; 3 – аккумуляторов; 4 – DC\DC преобразователя 12В для питания бортовых потребителей; 5 – зарядного устройства; 6 – индикаторных приборов;
2. Какой принцип работы электромобиля?
Электроэнергия из аккумуляторов поступает через регулятор мощности, по проводам, на электродвигатель.
Водитель контролирует мощность электродвигателя, и соответственно, скорость автомобиля, с помощью педали акселератора, который связан с регулятором мощности электродвигателя. Регулятор мощности согласно педали акселератора подает на электродвигатель нужное напряжение из аккумуляторов. Электродвигатель приводит автомобиль в движение.
3. Насколько сложно управлять электромобилем?
Тем, кто учился ездить на автомобиле с ручной коробкой передач, ездить на Э\М будет легче. Принцип управления напоминает езду с автоматической коробкой передач. Для начала движения достаточно включить регулятор, включить 3-ю или 4-ю передачу (если стоит родная коробка передач) и нажать акселератор. Все это можно делать без нажатия сцепления. Переключение передач также можно делать без сцепления. Для этого достаточно полностью отпустить акселератор, и переключится на соседнюю передачу.
4. Какие можно использовать аккумуляторы для электромобиля?
На сегодня альтернативы литиевым АКБ я пока не нашел. Имею ввиду из серийных образцов, доступных в продаже. Если конкретнее, то тип батарей называется литий-иттрий-железо-фосфатные, или LiYFePO4. На сегодня на таких батареях мой электромобиль прошел 23 тыс.км. Пока дефекты не обнаружены.
Свинцовые стартерные АКБ, на которых ездил раньше, потеряли свою емкость меньше, чем за год. Поэтому с этим типом АКБ эксперименты пока отложены.
5. Какой двигатель нужен для электромобиля?
Из доступных вариантов существуют тяговые двигатели на постоянный ток, последовательного, параллельного и смешанного возбуждения. Управление этими двигателями уже достаточно отработано и на рынке существуют разного качества и цен регуляторы мощности. К недостаткам можно отнести необходимость контролировать состояние щеток и коллекторного узла на якоре.
Существуют двигатели, в которых нету деталей, требующих обслуживания (кроме подшипников, как во всех эл.двигателях). Это асинхронные двигатели с алюминиевым короткозамкнутым ротором, которые используются, например на промышленном оборудовании. Вещь жутко надежная при правильной эксплуатации, и самая дешевая. Самым лучшим, однако и самым дорогим вариантом, считается двигатель с ротором на постоянных магнитах, как например в электровелосипедах мотор-колеса. Однако сегодня существует пока одна проблема с этими двумя типами двигателей. Для того, что бы они работали от АКБ, требуется сложный электронный регулятор – называют его частотный регулятор, или в народе «частотник». Пока что дешевых решений не найдено. Поиски продолжаются.
6. Какой максимальный пробег будет у электромобиля?
Пробег Э\М на прямую зависит от количества установленных на него АКБ. Их количество рассчитывается под конкретный автомобиль, его вес, среднюю скорость и пробег. Я пришел к эмпирическому выводу, что для средней городской скорости в 50км\ч на серийном автомобиле расчетный пробег должен составлять не менее 120 км. Если рассчитывать на меньшее количество АКБ, тогда нужно будет ездить с меньшей скоростью. Если устанавливать большее кол-во – скорость и пробег будут увеличиваться. Батарея при этом прослужит больше циклов, чем на Э\М с меньшим пробегом. То есть удельная цена амортизации АКБ на определенный пробег будет выгоднее для владельца. Отсюда следует вывод, что нету смысла делать Э\М с пробегом в 40км, на базе Таври, например, кроме как если вы хотите передвигаться со скоростью 30-40км\ч. При большей скорости (читай, нагрузке на АКБ) владелец рискует быстрее израсходовать ресурс АКБ.
7. Что случится, когда в аккумуляторах заканчивается энергия (заряд)?
Примерно то же, что и в мобильном телефоне. Он просто становится не движимым. Потребуется зарядить АКБ. Полная разрядка чревата резким уменьшением ресурса АКБ. Поэтому следует контролировать пробег, напряжение АКБ и расход энергии на электромобиле.
8. Сколько времени длится зарядка аккумуляторов?
Время заряда АКБ можно сделать каким угодно. Но в жизни есть ограничения. Например, максимальная мощность бытовой розетки 220В. Обычно с такой розетки можно отбирать мощность не более 2 кВт. Для Таврии, например, этого достаточно, что бы зарядится за 4 часа.
9. Фирма «Тесла-моторс» заявляет, что их автомобиль можно заряжать за 30мин. На фотографиях у них показан автомобиль, подключенный в обычную бытовую розетку. Я тоже так быстро хочу заряжаться от бытовой розетки. Вы можете такое же зарядное устройство сделать?
Это чистейший рекламный ход для неискушенных. Пускай такой автомобиль имеет энергоемкость АКБ порядка 30кВт*ч. То есть, если его полностью зарядить от розетки мощностью 2кВт, потребуется 15 часов времени. Для того, что бы зарядить такую емкость АКБ за 0.5 часа, нужна розетка и зарядное устройство мощностью: 30кВт*ч : 0.5ч = 60 кВт. Такую мощность, например, потребляют 30 бытовых обогревателей. Для этого потребуется трехфазная сеть 380В, с общим сечением сетевого кабеля примерно 4х4см.
10. Как часто аккумуляторы нужно заряжать?
Литиевые аккумуляторы имеют саморазряд 3% в месяц. Поэтому, если вы хотите оставить электромобиль на месяц-второй, ему это не повредит. Однако при повседневной эксплуатации, чем чаще заряжаются АКБ, тем лучше. Они, таким образом, отработают большее суммарное количество циклов. То же самое можно сказать и про свинцовые. Однако темп саморазряда у них выше.
11. Где и как электромобиль можно заряжать?
Для зарядки Э\М нужен источник питания — розетка, куда вы будете подключать зарядное устройство. Это может быть розетка в гараже, под домом, на улице, на стоянке. В общем, где угодно, где можно договорится про использование розетки.
12. Как часто аккумуляторы нужно менять?
У свинцовых аккумуляторов срок службы в буферном режиме может быть 3-5 лет и более. Но ситуация резко меняется, если их использовать в тяговых режимах, когда на них действуют большие разрядные токи. При этом их хватает на год-второй. Для литиевых АКБ обещают 5000 циклов со степенью разряда не глубже 70%, при номинальном рабочем токе, или 1000 циклов при 100% глубине разряда. Это значит, что если полный максимальный пробег автомобиля на одном комплекте АКБ составит 100км, то для продления ресурса батарей лучше проезжать не более 60-70 км. Номинальный рабочий ток – для литиевой батареи это составляет ½ от 100% емкости. Например, на Э\М будет установлена батарея емкостью 160Ампер*часов (160 Ач), напряжением 100 Вольт. Номинальный рабочий ток для такой батареи составит 80Ампер. При этом номинальная мощность будет равна 8 кВт (80А * 100 В = 8 000 Вт).
Для свинцовых стартерных АКБ номинальный рабочий ток равен 1/20 от емкости. То есть, для АКБ 12В 100Ач рабочий ток будет 5А.
13. В Интернете говорят, что литиевые аккумуляторы после 3 лет теряют свою емкость, не взирая на то, использовали их или нет. А как происходит в случае с электромобилем?
Батареи, установленные на Таврию, были отправлены из Китая в середине 2008г. Практика показала, что этот тип аккумуяторов не «стареет» с такой скоростью. Пока ощутимого уменьшения пробега не наблюдается.
14. Как аккумуляторы переносят морозы?
В документации на литиевые АКБ пишется, что они работают при температурах от – 35С до +80 С. Этого должно быть достаточно для наших широт. Лично я ездил при температуре -15 С.
15. Как обогревается салон в электромобиле?
Салон можно обогревать электрической печкой. Но при сильных морозах этого может быть не достаточно. Поэтому пока лучше использовать автономный обогреватель на топливе.
16. Хочу установить в свой электромобиль асинхронный двигатель, ведь он дешевый. Что нужно еще установить, что бы он работал от аккумуляторов?
Подключить асинхронный двигатель (АД) напрямую к аккумуляторам не получится. Дешевых, мощных регуляторов для АД на рынке пока нету. Поэтому пока что эту затею нужно отложить до появления регуляторов подешевле.
17. Что лучше – много маленьких аккумуляторов или несколько больших?
Теоретически это не имеет разницы – главную роль играет количество запасенной энергии, кВт*ч. Либо это будет аккумулятор на 10В 1000Ач, либо на 100В 100Ач, либо 1000В 10Ач. Но на практике лучше использовать средний вариант. Для первого варианта в Э\М токи могут достигать 2000А, что потребует использовать толстые, тяжелые, дорогие провода. Последний вариант на 1000 В будет чрезвычайно опасным – повышенные требования к изоляции, сложность в управлении регулятором на такое напряжение, смертельная опасность при неосторожных действиях. Во втором варианте, 100В 100Ач, кратковременные токи могут быть 200-300А, рабочие 50А, что вполне нормально и с точки зрения управления, и безопасности.
18. Если установить на борту электрический дизельгенератор, который потребляет 1 л в час топлива – насколько это продлит пробег?
Дизельгенератор с таким расходом топлива выдает обычно электроэнергии мощностью 2кВт. Если это сделать на электровелосипеде, тогда можно ехать, пока не закончится топливо. Но на автомобиле это не пройдет. Таврия, например, потребляет 5-6 кВт мощности при скорости 60 км\ч. При 2кВт скорость Таври будет 30км\ч. То есть 100км путь она проедет за 3.3часа. Расход получится 3.3л /100км, при скорости 30км\ч. Но кто с такой скоростью будет ездить?
19. Если поставить генератор на колесо электромобиля и подключить его обратно к аккумуляторам, можно ли таким образом продлить пробег электромобиля ?
Таким образом пробег можно только уменьшить. Этот подход является очередной попыткой построить вечный двигатель. Генератор не сможет вырабатывать энергии больше, чем на него поступает в виде механической энергии вращения. Плюс ко всему потери в проводах, на трении в подшипниках, передачах и т.д.
20. Можно ли использовать энергию торможения с помощью электродвигателя, для подзарядки аккумуляторов (рекуперация)?
Электродвигатель является обратимой машиной. То есть это и генератор и двигатель в одном лице. И его действительно можно завести в режим генерирования, когда механическая энергия будет возвращаться обратно в АКБ. Здесь никакого принципа вечного двигателя нету. Мы просто утилизируем кинетическую энергию торможения автомобиля. Когда автомобиль прекращает движение, возврат энергии, естественно, отсутствует. Следует помнить, что рекуперация возвращает кинетическую энергию движения автомобиля с коэффициентом меньше 100%. То есть, простыми словами: невозможно затормозить так, что бы вернуть в АКБ больше энергии, чем потратили на разгон.
21. В Интернете продаются генераторы электроэнергии (Адамса/ Вега, утилизаторы свободной энергии, «эфира»…), не требующие никакого топлива или другого энергоносителя. Можно ли такой генератор установить на электромобиль, что б не заряжать его совсем?
Если у вас есть такой генератор, приглашаю ко мне, его проверить в действии. Подключим на электромобиль, произведем замеры. Пока что ни один герой не нашелся.
До настоящего времени члены нашего клуба еще НИ РАЗУ, не видели и не испытывали вживую ни одно устройство, которое бы нарушало закон сохранения энергии. Поэтому мы считаем нецелесообразным орентироваться на использование подобных устройств. Все что подавалось под соусом «свободной энергии» оказывалось шарлатанством либо было связано с прогулами уроков физики в школе.
22. Насколько электромобиль безопасен для здоровья человека (излучение мотора, проводов)?
Магнитное поле мотора является замкнутым. То есть, за пределы мотора магнитное излучение не выходит. Излучение проводов пока мною не изучено. Однако, обратите внимание, что среди водителей троллейбусов нету больных лучевой болезнью или раковыми опухолями. Гораздо больше на здоровье влияют мобильные телефоны.
23. Можно ли вместо контроллера использовать просто напросто такую педаль с потенциометром, при условии, что водитель сам контролирует максимальный ток (нажимая либо отпуская педальку), допустимый для электродвигателя постоянного тока. Ведь контроллер нужен просто для такого ограничения и для плавного пуска двигателя.
Такое сделать нельзя потому, что у этой педали резистор рассчитан на миллиамперы. А мотор потребляет сотни ампер. Такой педалью можно управлять контроллером. А контроллер — двигателем.
Даже если вы через микросхему заставите управлять силовыми транзисторами посредством педали без ограничения тока, все равно сожжете эти транзисторы. В пусковой момент возникают на моторе постоянного тока огромные пусковые токи. Если их не ограничить искусственно, то они могут достигать 300-800А и больше, в зависим.от напряжения АКБ, толщины проводов, состояния щеток и т.д. Пару десятков таких запусков, и мотор сгорит.
24. Я читал, что мощность электродвигателя, установленного на легковой 4х местный автомобиль всего 4кВт. Но ведь этого мало?
Чтобы узнать мощность в лошадиных силах, нужно мощность в ваттах умножить на 1,36. Но самое главное, что для равномерного движения по городу, электромобилю достаточно не более 7кВт. И только во время ускорения потребуется мощность свыше 15кВт. Такую перегрузку кратковременно может выдержать большинство электромоторов.
А при использовании промышленных асинхронных двигателей, перемотанных под низкие напряжения можно добиться ещё большего эффекта. В конструкцию асинхронного двигателя уже производителем заложена 3х кратная перегрузка. Именно так он перегружается во время пуска от традиционной трёхфазной сети. Увеличение частоты питающего напряжения с 50 до 200Гц пропорционально увеличивает мощность в 4 раза. Таким почти волшебным образом, двигатель мощностью по паспорту в 5 кВт, может кратковременно выдать 5х3х4=60кВт!
Самодельный детский электромобиль (20 фото изготовления)
Электромобиль для ребенка сделанный своими руками: фото и описание самоделки.
Умелец Антон из Владивостока сделал своими руками электромобиль для маленькой дочки, предлагаем вашему вниманию посмотреть подробный фото отчёт о строительстве самодельного детского электромобиля.
Использованы материалы:
- Электромотор от дворников Toyota.
- Звёзды сделаны из шкива от помпы 3SFE и шкива коленвала 5AFE.
- Ремень от Subaru Forester, (его пришлось дважды укорачивать и склеивать-сшивать).
- Аккумулятор от мотоцикла — 12V 9Ah 45A.
- Колёса от тележки (диаметр 210 мм).
- Профильная труба.
- Текстолит.
- Крепёжные элементы.
Первым делам автор сделал раму электромобиля.
Сидение сделано следующим образом. Из картона собрал шаблон. Купил банку смолы 800 гр 650 руб и две пачки стекловолокна 150руб*2шт, и налепил на уже готовый и обклееный скотчем шаблон, работа заняла примерно неделю. Далее зашпаклевал, зашкурил, загрунтовал и обтянул в кожезаменитель разумеется подложив поролон 10 мм.
Руль сделан из фанеры.
Закрепил электромотор, установил звёзды и ремень.
Рулевое управление. Карданчик оптимально подошел от Toyota Probox NCP50, а линки стабилизатора, выполняющие роль рулевой тяги с наконечниками, были изготовлены из узлов Toyota Voxy AZR60.
Педаль от автомобиля обрезал и приварил к ней поворотную гайку, выполняющую роль подшипника, и ограничитель хода. К раме приварил возвратную пружину. под педалью установил микровыключатель подачи тока на электродвигатель.
Установил тумблер меняющий полярности тока, чтобы машина могла двигаться взад и в вперед в зависимости от выбранной передачи.
Вот результат работы — самодельный электромобиль для ребёнка. Скорость машины — 5 км/ч, можно увеличить если поставить более мощный мотор.
Автор самоделки: Антон. г. Владивосток.
Сделай сам: как построить собственный электромобиль в хакерском стиле
Днем Дэвид Браун работает консультантом по безопасности в Booz Allen Hamilton. Но в свободное время он один из растущего числа создателей электромобилей своими руками. За последние пару лет Браун переоборудовал Volkswagen Beetle 1974 года в электромобиль, а также рассказал о своем проекте «Voltswagon» на хакерской конференции Defcon в субботу в Лас-Вегасе.
Электромобили могут сэкономить вам много денег, когда дело доходит до пропуска покупки бензина, и они становятся все более популярными с тех пор, как Tesla выпустила свой первый электромобиль в 2008 году.Но цена на новые электромобили по-прежнему является большим препятствием для внедрения, поэтому механики-любители, такие как Браун из Френдсвуда, штат Техас, модернизируют свои автомобили по относительно небольшой цене. Браун (на фото ниже) сделал это примерно за 6000 долларов, не считая стоимости его машины, инструментов и примерно 100 часов труда.
Вся суть проектирования электромобиля заключается в экономии энергии. Поэтому стоит помнить об этом, когда вы добавляете кучу новых вещей в старую машину. Когда вы модифицируете автомобиль, вам необходимо установить компоненты электромобиля, такие как двигатель, контроллер, аккумуляторы, зарядное устройство и аксессуары.
«Если вы делаете это для сохранения окружающей среды, вы, вероятно, не захотите переделывать высокопроизводительный гоночный автомобиль», — сказал он. «Вы хотите максимизировать полезность и выяснить, как далеко вам нужно идти и как быстро вам нужно идти».
Вы должны рассчитать свой бюджет для проекта и свои собственные навыки для выполнения работы. В создании электромобиля хорошо то, что многие любители уже делали это раньше. Open ReVolt — это сообщество, посвященное открытому обмену знаниями об электромобилях, включая зарядные устройства и контроллеры двигателей.
«Это та часть, о которой я хотел бы знать до того, как построил свой электромобиль», — сказал Браун.
Большая часть работы заключается в извлечении старого двигателя внутреннего сгорания и других деталей, которые вам больше не нужны в существующем автомобиле. Вы можете вытащить радиатор из машины, так как он вам больше не нужен, что сделает его легче. Если переоборудовать автомобиль с механических тормозов на ручной, можно сэкономить на энергопотреблении.
Браун сказал, что панель EV Dashboard с открытым исходным кодом заставляет производителей электромобилей устыдиться визуальными датчиками, которые измеряют состояние вашего электромобиля с точки зрения скорости и мощности аккумулятора.Электроника приборной панели может отображаться на iPad или планшете Android.
Одна из серьезных проблем — это своевременная зарядка автомобиля. Домашняя электрическая розетка на 110 вольт заряжается со скоростью 8 миль в час. При розетке электрической сушилки на 220 вольт скорость составляет 44 мили в час. Зарядное устройство J1776-2009 может заряжаться со скоростью 76 миль в час. А японское зарядное устройство CHAdeMO может заряжать зарядное устройство со скоростью 250 миль в час, используя 500 вольт.
АвтомобильБрауна может развивать максимальную скорость 70 миль в час, а с нуля до 40 миль в час за две-четыре секунды.У него 10 12-вольтовых батарей, и он выдает 250 ватт-часов на милю. В нем есть контроллер Curtiss 1221C и электродвигатель D&D Motor Systems. Диапазон составляет от 16 до 26 миль. Такой короткий диапазон, конечно, является недостатком, но со временем он улучшается. Браун отметил, что 80% поездок в США проходят менее 40 миль, и в пробке не тратится энергия. Типичная стоимость составляет около 2 центов за милю.
В качестве ресурсов для электромобилей он использовал таких поставщиков, как Wilderness EV, KTA Services, Cloud Electric, Sam’s Club, Calib Power, eBay, Lightobject и Chennic.Другие полезные веб-сайты включают DIY Electric Car, EVTV Motor Verks, EVDL, V для форумов напряжения и Ecomodder. Вы можете проверить возможности проектов с электромобилями DIY в альбоме EV.
Браун сказал, что некоторые технологии, которые просто не готовы к использованию, особенно для любителей, это: солнечная энергия, водород, суперконденсаторы, мотор-редукторы
и гибриды DIY. Моддеры должны знать, что законы для каждого штата разные. Иногда бывает сложно сертифицировать электромобиль в ходе испытания на смог, потому что регулирующие органы не верят, что выбросы для любого автомобиля равны «нулю».”
Браун сказал, что проект обошелся ему в изрядную сумму денег. Он заплатил 1200 долларов за двигатель, 1000 долларов за контроллер, 800 долларов за батареи, 600 долларов за зарядное устройство, 500 долларов за адаптер / зарядное устройство и 800 долларов за прочее. Кроме того, вам понадобится много инструментов. (Обязательно обмотайте инструменты изолентой, так как вы не хотите случайно задеть аккумулятор и замкнуть его).
Если вы делаете это самостоятельно, вы хотите покупать батареи в последнюю очередь. Это потому, что технология быстро меняется, и она может измениться несколько раз за период от шести месяцев до двух лет.
Но он добавил цену за то, что больше не «сука» ОПЕК и Exxon: бесценно.
Как работает двигатель электромобиля
Электродвигатель функционирует посредством физического процесса, разработанного в конце 19-х годов века. Он заключается в использовании тока для создания в неподвижной части машины (статоре) магнитного поля, смещение которого приводит в движение вращающуюся часть (ротор).
В наши дни электродвигатели можно встретить во многих бытовых предметах.Большинство из них оснащены двигателями постоянного тока с довольно простыми функциями. Двигатель подключается непосредственно к источнику питания (одноразовой или аккумуляторной батарее), и его скорость вращения напрямую зависит от силы тока, используемого на входе. Хотя эти двигатели просты в производстве, они не соответствуют требованиям электромобилей по мощности, надежности или размеру.
Для этого мы должны обратиться к двигателям переменного тока, что требует использования схемы преобразования для преобразования постоянного тока, подаваемого батареей.
Двигатели синхронные или асинхронные
В автомобильной промышленности существует два типа двигателей переменного тока. Асинхронный двигатель основан на статоре с электрическим приводом для создания вращающегося магнитного поля. Это затем влечет ротор в бесконечную погоню, как если бы он безуспешно пытался догнать магнитное поле. При таком функционировании возникает несоответствие между скоростью ротора и скоростью магнитного поля. Это явление, называемое скольжением двигателя, влияет на его характеристики.
В синхронном двигателе ротор действует как электромагнит, активно участвуя в создании магнитного поля. Таким образом, его скорость вращения прямо пропорциональна частоте тока, который питает двигатель, без каких-либо потерь, связанных с проскальзыванием двигателя.
Независимо от того, синхронная или асинхронная, электрическая машина работает в обратном порядке, то есть она может преобразовывать механическую энергию в электричество во время замедления: это принцип рекуперативного торможения, который исходит от генератора переменного тока.
Ротор с обмоткой или постоянный магнит
В некоторых синхронных двигателях в качестве ротора используется постоянный магнит. Это дает преимущество работы без источника питания, но требует использования металлов или сплавов, таких как неодим или диспрозий. Проблема в том, что их цены очень нестабильны из-за квазимонополии Китая на эти известные «редкие земли». Альтернативное решение, используемое Renault для ZOE, включает сборку электромагнита из медной катушки. Это требует более сложного производственного процесса, но позволяет избежать проблем с питанием при сохранении отличного соотношения между массой двигателя и передаваемым крутящим моментом.
От двигателя к силовому агрегату
В автомобиле электрическая машина, состоящая из ротора и статора, является частью более крупного блока — электрической трансмиссии. Также в этом устройстве силовой электронный контроллер (PEC) объединяет всю силовую электронику, отвечающую за управление питанием двигателя и зарядку аккумулятора. Наконец, он включает в себя редукторный двигатель, часть, отвечающую за регулировку крутящего момента и скорости вращения, передаваемых двигателем на колеса.Вместе эти три элемента делают электромобиль бесшумным, надежным, менее дорогим и приятным в управлении!
Авторские права: Pagecran
Разница между синхронным и асинхронным двигателем
Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем объясняется с учетом таких факторов, как его тип, скольжение, потребность в дополнительном источнике питания, требования к контактным кольцам и щеткам, их стоимость, эффективность, коэффициент мощности, источник тока, скорость, самозапуск , влияние на крутящий момент из-за изменения напряжения, их рабочей скорости и различных применений как синхронного, так и асинхронного двигателя.
Различия между синхронным и асинхронным двигателем объясняются ниже в табличной форме.
| ОСНОВА | СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ | АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ |
|---|---|---|
| Определение | Синхронный двигатель — это машина, скорость ротора которой равна скорости магнитного поля статора. N = NS = 120f / P | Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью, меньшей, чем синхронная скорость. N |
| Тип | Бесщеточный двигатель, двигатель с регулируемым сопротивлением, двигатель с регулируемым сопротивлением и двигатель с гистерезисом являются синхронными двигателями. | Асинхронный двигатель переменного тока известен как асинхронный двигатель. |
| Скольжение | Не имеет скольжения. Значение скольжения равно нулю. | Имеют пробуксовку, поэтому величина пробуксовки не равна нулю. |
| Дополнительный источник питания | Требуется дополнительный источник постоянного тока для первоначального вращения ротора почти до синхронной скорости. | Не требует дополнительных исходных кодов. |
| Контактное кольцо и щетки | Требуются контактное кольцо и щетки | Контактное кольцо и щетки не требуются. |
| Стоимость | Синхронный двигатель дороже по сравнению с асинхронным двигателем | Менее затратный |
| КПД | КПД выше, чем у асинхронного двигателя. | Менее эффективный |
| Коэффициент мощности | Изменяя возбуждение, коэффициент мощности можно отрегулировать соответственно как запаздывающий, опережающий или единичный. | Асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности. |
| Электропитание | Ток подается на ротор синхронного двигателя | Ротор асинхронного двигателя не требует тока. |
| Скорость | Скорость двигателя не зависит от изменения нагрузки. Это постоянно. | Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки. |
| Самозапуск | Синхронный двигатель не самозапускается | Самозапускается |
| Влияние на крутящий момент | Изменение приложенного напряжения не влияет на крутящий момент синхронного двигателя | Изменение приложенного напряжения влияет на крутящий момент асинхронного двигателя |
| Рабочая скорость | Они работают плавно и относительно хорошо на низкой скорости, ниже 300 об / мин. | Двигатель со скоростью выше 600 об / мин работает отлично. |
| Приложения | Синхронные двигатели используются на электростанциях, обрабатывающей промышленности и т. Д., Они также используются в качестве регулятора напряжения. | Используется в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, бумажных и текстильных фабриках, компрессорах и лифтах. и т. д. |
Синхронный двигатель — это двигатель, который работает с синхронной скоростью, то есть скорость ротора равна скорости статора двигателя.Отсюда следует соотношение N = N S = 120f / P, где N — скорость ротора, а Ns — синхронная скорость.
Асинхронный двигатель — это асинхронный двигатель переменного тока. Ротор асинхронного двигателя вращается со скоростью меньше синхронной, т.е. N
Подробное объяснение разницы между синхронным и асинхронным двигателем приведено ниже.
- Синхронный двигатель — это машина, скорость ротора которой равна скорости магнитного поля статора.Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной.
- Бесщеточный двигатель, двигатель с регулируемым сопротивлением, двигатель с регулируемым сопротивлением и двигатель с гистерезисом являются синхронными двигателями. Асинхронный двигатель переменного тока известен как асинхронный двигатель.
- Синхронный двигатель не имеет скольжения. Значение скольжения равно нулю. Асинхронный двигатель имеет скольжение, поэтому значение скольжения не равно нулю.
- Синхронному двигателю требуется дополнительный источник постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости.Асинхронный двигатель не требует дополнительного источника пуска.
- Контактное кольцо и щетки необходимы в синхронном двигателе, тогда как асинхронный двигатель не требует контактного кольца и щеток. Только асинхронный двигатель с обмоткой требует и контактного кольца, и щеток.
- Синхронный двигатель дороже асинхронного двигателя.
- КПД синхронного двигателя больше, чем у асинхронного двигателя.
- Путем изменения возбуждения коэффициент мощности синхронного двигателя может быть соответственно отрегулирован как отстающий, опережающий или единичный, тогда как асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
- Ток подается на ротор синхронного двигателя. Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
- Скорость синхронного двигателя не зависит от изменения нагрузки. Это постоянно. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
- Синхронный двигатель не запускается автоматически, тогда как асинхронный двигатель запускается автоматически.
- Изменение приложенного напряжения не влияет на крутящий момент синхронного двигателя, но влияет на крутящий момент асинхронного двигателя.
- Синхронный двигатель работает плавно и относительно хорошо на низкой скорости, которая ниже 300 об / мин, тогда как скорость выше 600 об / мин работа асинхронного двигателя превосходна. Асинхронные двигатели используются в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, бумажных и текстильных фабриках, компрессорах и лифтах. и т. д.
- Синхронный двигатель используется в различных сферах применения на электростанциях, обрабатывающей промышленности и т. Д. Он также используется в качестве регулятора напряжения.
▷ Синхронные и асинхронные двигатели — где их использовать?
Многие люди часто не понимают, что такое синхронные и асинхронные двигатели, и каковы их области применения.Именно поэтому эту статью написал один из новейших членов сообщества электротехники. Проверьте это ниже:
Следующая информация касается общих принципов работы синхронных и асинхронных двигателей, их преимуществ, а также где они обычно используются и чего можно достичь с помощью каждого из этих двигателей.
Давайте сначала сконцентрируемся на их принципах работы…
Синхронные и асинхронные двигатели — принципы работы
Синхронные двигатели
Это типичный электродвигатель переменного тока, способный развивать синхронную скорость.В этих двигателях и статор, и ротор вращаются с одинаковой скоростью, что обеспечивает синхронизацию. Основной принцип работы заключается в том, что когда двигатель подключен к сети, электричество течет в обмотки статора, создавая вращающееся электромагнитное поле. Это, в свою очередь, индуцируется на обмотках ротора, который затем начинает вращаться.
Требуется внешний источник постоянного тока, чтобы синхронизировать направление и положение вращения ротора с направлением вращения статора. В результате такой блокировки двигатель либо должен работать синхронно, либо не работать совсем.
Асинхронные двигатели
Принцип работы асинхронных двигателей почти такой же, как и у синхронных двигателей, за исключением того, что к ним не подключен внешний возбудитель. Проще говоря, асинхронные двигатели, также известные как асинхронные двигатели, также работают по принципу электромагнитной индукции, в которых ротор не получает никакой электроэнергии за счет проводимости, как в случае двигателей постоянного тока.
Единственная загвоздка здесь в том, что в асинхронных двигателях нет внешнего устройства, подключенного для возбуждения ротора, и, следовательно, скорость ротора зависит от переменной магнитной индукции.Это изменяющееся электромагнитное поле заставляет ротор вращаться со скоростью, меньшей, чем скорость магнитного поля статора. Поскольку скорость ротора и скорость магнитного поля статора меняются, эти двигатели известны как асинхронные двигатели. Разница в скорости известна как «скольжение».
Синхронные и асинхронные двигатели — преимущества и недостатки
- Синхронный двигатель работает с постоянной скоростью и заданной частотой независимо от нагрузки. Но скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
- Синхронный двигатель может работать в широком диапазоне коэффициентов мощности, как с запаздыванием, так и с опережением, тогда как асинхронный двигатель всегда работает с запаздывающим коэффициентом мощности, который может быть очень низким при уменьшающихся нагрузках.
- Синхронный двигатель не запускается автоматически, тогда как асинхронный двигатель может запускаться самостоятельно.
- На крутящий момент синхронного двигателя не влияют изменения приложенного напряжения, как на асинхронный двигатель.
- Для запуска синхронного двигателя требуется внешнее возбуждение постоянного тока, но асинхронный двигатель не требует внешнего возбуждения для работы.
- Синхронные двигатели обычно дороги и сложны по сравнению с асинхронными двигателями, которые менее дороги и удобны для пользователя. Синхронные двигатели
- особенно хороши для низкоскоростных приводов (ниже 300 об / мин), потому что их коэффициент мощности всегда можно отрегулировать до 1,0, и они очень эффективны. С другой стороны, асинхронные двигатели отлично подходят для скоростей выше 600 об / мин.
- В отличие от асинхронных двигателей, синхронные двигатели могут работать на сверхнизких скоростях за счет использования мощных электронных преобразователей, которые генерируют очень низкие частоты.Их можно использовать для привода дробилок, вращающихся печей и шаровых мельниц с регулируемой скоростью.
Синхронные и асинхронные двигатели — приложения
Приложения для синхронных двигателей
- Они обычно используются на электростанциях для достижения соответствующего коэффициента мощности. Они работают параллельно шинам и часто перегружаются извне для достижения желаемого коэффициента мощности.
- Они также используются в обрабатывающей промышленности, где используется большое количество асинхронных двигателей и трансформаторов для преодоления отставания p.f.
- Используется на электростанциях для выработки электроэнергии с заданной частотой.
- Используется для управления напряжением путем изменения его возбуждения в линиях передачи.
Применение асинхронных двигателей
Более 90% двигателей, используемых в мире, являются асинхронными двигателями, и они находят широкое применение в самых разных областях. Некоторые из них:
- Центробежные вентиляторы, нагнетатели и насосы
- Компрессоры
- Конвейеры
- Подъемники, а также краны большой грузоподъемности
- Станки токарные
- Нефтяные, текстильные, бумажные комбинаты и т. Д.
Заключение
В заключение, синхронные двигатели используются только тогда, когда от машины требуются характеристики низкой или сверхнизкой скорости, а также при желаемых коэффициентах мощности (как отстающих, так и опережающих). Принимая во внимание, что асинхронные двигатели преимущественно используются в большинстве вращающихся или движущихся машин, таких как вентиляторы, подъемники, шлифовальные машины и т. Д.
Что вы думаете об этой статье? Вам это помогло?
Что нужно знать перед покупкой подержанного электромобиля?
В конце 2014 года компания Nissan заявила, что большинство водителей Leaf никогда не вернутся к автомобилям с ДВС (двигателем внутреннего сгорания) благодаря простоте использования и экономической выгоде их электромобилей.Это было основано на опросе всего 76 владельцев в то время, когда в Великобритании было продано 6 500 Leaf. Так стоит ли покупать подержанный электромобиль и вступать в ряды владельцев, которые решили работать от аккумулятора?
Посмотрите бывшие в употреблении электромобили, выставленные на продажу на driving.co.uk
При покупке любого подержанного автомобиля необходимо учитывать множество факторов, и хотя такие вещи, как бренд, внешний вид и производительность, важны, наибольшее значение имеют практические аспекты: надежность, эксплуатационные расходы, пространство в салоне, комфорт. и удобство вождения.Итак, как электромобили (электромобили) сравниваются с ДВС в этих областях?
Надежность и эксплуатационные расходы
Именно аспект надежности отталкивает большинство потенциальных покупателей электромобилей, обычно из-за страха перед неизвестностью. Но купите электромобиль сейчас, и вы не станете его первопроходцем, поскольку первые электромобили современной эпохи прибыли в Великобританию в 2011 году — такие автомобили, как Nissan Leaf, Mitsubishi i-MiEV, Citroen C-Zero и Peugeot iOn.
Поговорите с владельцами Leaf, и немногие (если таковые имеются) беспокоятся о том, что им нанесут большой счет.Одна таксопарка из Корнуолла управляет Leaf с пробегом 110 000 миль, и он все еще работает так же, как и в день доставки. Таксопарка в Блэкпуле управляет парком из 21 Leaf (еще больше в пути) и обнаружила, что они намного надежнее, чем автомобили ICE, с которыми они работают.
Электромобиль с меньшим количеством движущихся частей должен быть намного надежнее автомобиля с ДВС. Такие элементы, как подвеска, рулевое управление и тормоза, должны служить так же долго (если не дольше, в случае тормозов, благодаря рекуперативному торможению, выполняющему некоторую тяжелую работу вместо дисков и колодок), а затраты на замену не должны быть выше.Дэвид Уилкинс, автомобильный журналист, обнаружил, что восстановить электродвигатель намного проще и дешевле, чем капитальный ремонт бензинового или дизельного двигателя.
Как часто нужно менять аккумулятор электромобиля?
Многие потенциальные владельцы беспокоятся о стоимости замены аккумуляторных блоков и о том, выйдет ли из строя двигатель. Но постоянные владельцы обнаружили, что до тех пор, пока аккумуляторная батарея регулярно заряжается и разряжается, нет причин, по которым она не должна увеличиваться в течение десятилетия и пробегать 150000 миль или более, прежде чем ее придется заменить или отремонтировать, даже если он теряет некоторую емкость.
Именно здесь покупатели подержанных электромобилей могут остановиться, потому что важно точно определить, оставались ли батареи заряженными. Отсутствие использования гораздо более вероятно приведет к разрядке батарей электромобиля, чем чрезмерное использование. В 2012 году Интернет был наводнен историями о том, что батареи Tesla Roadster умирают из-за того, что их не используют.
Когда аккумуляторная батарея перестает принимать заряд, это называется замораживанием. Некоторые владельцы оставляли свои родстеры неиспользованными в течение нескольких недель, и впоследствии батареи перестали принимать электрический заряд.Первоначально Tesla заявила, что владельцам придется нести расходы по замене батареи (25000 фунтов стерлингов плюс), но, уязвленная критикой, компания пересмотрела свою политику в 2013 году и заявила, что восьмилетняя гарантия на батареи будет соблюдена, несмотря ни на что.
Хорошая новость заключается в том, что электрические схемы электромобилей, как правило, предотвращают разрядку батареи, а меньшие батареи (большинство из них меньше, чем у Tesla) дешевле заменять.
Иногда батареи берут в аренду, а не покупают сразу, поэтому вам не нужно беспокоиться о стоимости их замены.Так обстоит дело с Renault Twizy и Fluence, Smart ForTwo ED, а также с некоторыми Nissan Leaf и Renault Zoes. Вы платите ежемесячную плату за аренду аккумулятора, и если производительность упадет (обычно ниже 75% максимальной емкости), он будет заменен, пока на него распространяется гарантия.
Однако с арендованными батареями вы будете связаны контрактом (вероятно, на три года) и вашим годовым пробегом
Doing a Conversion — Electric Car Conversion
Большинство электромобилей на дорогах сегодня — это автомобили с переоборудованием для дома.Люди, интересующиеся электромобилями, переделывают существующие автомобили с бензиновым двигателем в электрические на своих задних дворах и в гаражах. Есть много веб-сайтов, которые рассказывают об этом явлении и показывают, как это делать, где можно получить запчасти и т. Д.
Типичное преобразование использует контроллер постоянного тока и двигатель постоянного тока . Человек, выполняющий преобразование, решает, при каком напряжении будет работать система — обычно от 96 до 192 вольт. Решение о напряжении определяет, сколько аккумуляторов понадобится автомобилю, и какой двигатель и контроллер будет использовать автомобиль.Наиболее распространенные двигатели и контроллеры, используемые в домашних переоборудовании, происходят из индустрии электрических вилочных погрузчиков.
Объявление
Обычно у человека, выполняющего преобразование, есть «транспортное средство-донор», которое выступает в качестве платформы для преобразования. Почти всегда автомобиль-донор — это обычный бензиновый автомобиль, который переоборудуют в электрический. Большинство автомобилей-доноров имеют механическую коробку передач.
У человека, производящего преобразование, есть множество вариантов, когда дело касается аккумуляторной технологии.В подавляющем большинстве бытовых преобразователей используются свинцово-кислотные батареи, и есть несколько различных вариантов:
- Морские свинцово-кислотные аккумуляторы глубокого цикла (доступны везде, включая Wal-Mart)
- Аккумуляторы для гольф-карт
- Высокопроизводительные герметичные аккумуляторы
Батареи могут иметь заливной, гелеобразный или AGM (абсорбированный стекломат) электролит. Залитые батареи, как правило, имеют самую низкую стоимость, но также и самую низкую пиковую мощность.
После принятия решения о двигателе, контроллере и батареях можно начинать преобразование. Вот шаги:
- Снимите двигатель, бензобак, выхлопную систему, сцепление и, возможно, радиатор с автомобиля-донора. Некоторые контроллеры имеют транзисторы с водяным охлаждением, а некоторые — с воздушным.
- Присоедините переходную пластину к трансмиссии и установите двигатель. Для двигателя обычно требуются специальные монтажные кронштейны.
- Обычно электродвигателю требуется редуктор для максимальной эффективности.Самый простой способ создать редуктор — это закрепить существующую механическую коробку передач на первой или второй передаче. Создание нестандартного редуктора позволило бы сэкономить вес, но обычно это слишком дорого.
- Установите контроллер.
- Найдите место и сделайте кронштейны, чтобы надежно удерживать все батареи. Установите батареи. Герметичные батареи имеют то преимущество, что их можно поворачивать на бок и вставлять во всевозможные укромные уголки и щели.
- Подключите батареи и двигатель к контроллеру с помощью сварочного кабеля № 00.
- Если в автомобиле есть гидроусилитель руля, подключите и установите электродвигатель для насоса гидроусилителя рулевого управления.
- Если в автомобиле есть кондиционер, подключите и установите электродвигатель для компрессора кондиционера.
- Установите небольшой электрический водонагреватель для обогрева и подключите его к существующему сердечнику нагревателя или используйте небольшой керамический электрический обогреватель.
- Если в автомобиле установлены механические тормоза, установите вакуумный насос для работы усилителя тормозов.
- Установите систему зарядки.
- Установите преобразователь постоянного тока в постоянный для питания дополнительной батареи.
- Установите какой-нибудь вольтметр, чтобы иметь возможность определять состояние заряда аккумуляторной батареи. Этот вольтметр заменяет газовый манометр.
- Установите потенциометры, зацепите их за педаль акселератора и подключите к контроллеру.
- В большинстве самодельных электромобилей с двигателями постоянного тока используется обратная передача, встроенная в механическую коробку передач. Двигатели переменного тока с усовершенствованными контроллерами просто запускают двигатель в обратном направлении и нуждаются в простом переключателе, который отправляет обратный сигнал на контроллер.В зависимости от преобразования вам может потребоваться установить какой-то переключатель реверса и подключить к контроллеру провод.
- Установите большое реле (также известное как контактор ), которое может подключать и отключать аккумуляторную батарею автомобиля к контроллеру и от него. Это реле используется для включения автомобиля, когда вы хотите его вести. Вам нужно реле, которое может выдерживать сотни ампер и может отключать постоянный ток от 96 до 300 вольт без удержания дуги.
- Отремонтируйте выключатель зажигания, чтобы он мог включить все новое оборудование, включая контактор.
После того, как все установлено и протестировано, новый электромобиль готов к работе!
Типичное преобразование, если в нем используются все новые детали, стоит от 5000 до 10 000 долларов (не считая стоимости транспортного средства или рабочей силы). Стоимость распределяется так:
- Батареи — от 1000 до 2000 долларов
- Двигатель — от 1000 до 2000 долларов
- Контроллер — от 1000 до 2000 долларов
- Плата адаптера — от 500 до 1000 долларов
- Другое (двигатели, проводка, переключатели и т. Д.) — от 500 до 1000 долларов