Принцип роботи електровудкиПринцип роботи електровудки

0 Comment

Електродвигун – класифікація і принцип роботи двигуна електромобіля

Електродвигун в сучасному світі сам по собі давно не є чимось новим. Однак зараз цей агрегат став дуже популярним. І в першу чергу завдяки активному розвитку електромобілів. Все частіше виникають дискусії на тему переваг і недоліків електродвигунів, варто брати чи ні електрокар і т.п. У даній статті будуть розглянуті особливості електродвигунів, їх різновиди, переваги і недоліки, а також перспективи подальшого поширення.

Особливості конструкції і принцип роботи

В основі дії будь-якого електродвигуна закладений принцип електромагнітної індукції. Основне призначення електродвигуна полягає в перетворенні електричної енергії в механічну. Таке перетворення здійснюється за допомогою взаємодії двох головних частин електромотора – статора (нерухомої частини) і ротора (рухома частина). Після подачі живлення утворюється в статорі магнітне поле впливає на ротор, в результаті чого останній починає обертатися, звідки і створюється крутний момент.

Різновиди і класифікація

Існує досить багато різних електродвигунів, що відрізняються по конструкції, принципу дії, характеристикам. Всі їх можна класифікувати наступним чином:

Двигун постійного струму (ДПТ):

  • колекторний (наявність щітково-колекторного вузла):
    • з постійними магнітами;
    • з послідовним збудженням (послідовна обмотка статора);
    • з паралельним збудженням (обмотка статора і якоря з’єднується паралельно);
    • з незалежним збудженням (обмотка статора харчується з незалежного джерела струму);
    • зі змішаним збудженням (використовується паралельне і змішане підключення).

    Двигун змінного струму:

    • синхронний (ротор і статор обертаються синхронно);
    • асинхронний (ротор і статор обертаються асинхронно):
      • однофазний;
      • двофазний;
      • трифазний;
      • багатофазних

      Двигун постійного струму для електромобіля – перший і самий бюджетний варіант електродвигуна. При цьому, як правило, використовується безколекторний двигун для електромобіля. Більш сучасні і дорогі – асинхронні двигуни.

      Додаткова інформація. Використовувати асинхронний двигун для електромобіля – одне з ключових рішень інженерів Tesla. В результаті потужний двигун електромобіля Тесла став запорукою динамічності цих електрокарів, що, багато в чому, і забезпечило вибір споживачів.

      Особливості синхронних і асинхронних двигунів

      Синхронні двигуни характеризуються такими особливостями.

      • постійна швидкість обертання;
      • високий ККД;
      • невелика реактивна складова;
      • можливість працювати з перевантаженням.
      • висока ціна;
      • складна конструкція;
      • складна система запуску;
      • потреба в наявності джерела постійної напруги;
      • складність регулювання.

      Асинхронні двигуни характеризуються такими моментами.

      • проста схема пуску (безпосередньо до електромережі);
      • допустимість перевантажень (але короткочасних);
      • можливість отримувати високу потужність двигуна;
      • нескладна конструкція;
      • досить просте технічне обслуговування;
      • невисока вартість.
      • обмеження граничної швидкості обертання (не може перевищувати 3000 об / хв);
      • високі пускові струми;
      • складність регулювання частоти обертання.

      Класифікація електромобілів на кшталт використання електродвигуна

      Гібриди (Hybrids Electric Vehicle або HEV) – це перші кроки в побудові електромобіля. Таку машину складно назвати електрокаром в повному розумінні цього слова, оскільки ДВС (бензиновий або дизельний двигун) в них як і раніше виступав в якості основного агрегату. Тоді як електродвигун грав другорядну роль і заряджався від енергії ДВС. Відповідно і запас ходу такого електродвигуна був зовсім невеликий. Хоча на пізні моделі гібридів встановлювалася вже більш ємна батарея, продаж таких машин не відрізнялася великим попитом. Причиною була складна і досить дорога в обслуговуванні система.

      Плагін-гібриди (Plug-in Hybrid Electric Vehicle або PHEV) також мали одночасно ДВС і електромотор, проте в них вже передбачалася можливість заряджати батарею від звичайної побутової розетки. Завдяки збільшеній потужності батареї, запас ходу плагін-гібрида на електродвигуні міг досягати 80 км.

      «Гібрид навпаки» (Range-Extended Electric Vehicle або REEV) – електрокар, в якому також використовується два двигуна, однак електрична установка є головною, а ДВС – другорядним. У таких машинах ДВС використовується тільки для вироблення енергії для електродвигуна. Така конструкція, з одного боку, економить паливо при використанні електродвигуна, а з іншого легко вирішує проблему обмеженості пробігу, оскільки АЗС можна знайти практично скрізь.

      Класичний електромобіль (Battery Electric Vehicle або BEV) – авто, яке пересувається виключно за рахунок енергії, що виробляється електричною силовою установкою. Екологічно (або майже екологічно) чистий транспорт, який в даний час набирає свою популярність. Зарядка електродвигуна можлива на спеціалізованих електрозаправках, від побутової розетки або мобільних станцій.

      Електромобіль на паливних елементах (Fuel Cell Electric Vehicle або FCEV). Як видно з назви, джерелом енергії для електродвигуна тут виступає не батарея, а паливний елемент (стиснений водень).

      Двигун-колесо

      Двигун-колесо або по-іншому мотор-колесо – комплексна система, яка складається з наступних агрегатів: колесо, електродвигун, силова передача. Також може додатково використовуватися гальмівна система. Вперше концепція такого пристрою з’явилася ще в 1884 році. Така система отримує харчування від акумулятора (на гібридах – від ДВС). При цьому електричний двигун має два режими роботи – тяговий (приведення колеса в рух) і генераторний (фактично є системою рекуперації, при якій енергія гальмування застосовується для зарядки акумуляторної батареї).

      Така система досить часто використовується на електровелосипед, гіроскутерах, електросамокатах і т.п. Останнім часом на неї звернули увагу і в автомобілебудуванні, завдяки наступним його переваг:

      • відсутність великої кількості обладнання;
      • відмінна динаміка;
      • спрощення системи рекуперації;
      • можливість використовувати як в двигунах з ДВС, так і в електрокарах.

      Переваги та недоліки електродвигунів

      До числа переваг електродвигунів відносяться наступні:

      • високий ККД (приблизно 90-95%);
      • відсутність втрат на тертя трансмісії;
      • максимальний крутний момент відразу при запуску;
      • низькі експлуатаційні витрати;
      • екологічність;
      • простота конструкції;
      • можливість гальмування двигуном;
      • відсутність коробки передач;
      • низький рівень шуму.

      До числа недоліків таких двигунів відносяться:

      • обмежена за часом робота в автономному режимі;
      • необхідність наявності джерела живлення (акумулятори, зарядні станції);
      • тривалий час зарядки.

      Зверніть увагу. Саме зазначені проблеми поки що стримують широке поширення електромобілів. І якщо питання з часом зарядки вже частково вирішено (з’явилися станції, що підтримують стандарт швидкої зарядки), то проблема з обмеженим ресурсом пробігу на одній зарядці залишається актуальною.

      Перспективи розвитку електродвигунів

      Розмірковуючи про перспективи електродвигунів, варто відзначити той факт, що сьогодні дуже багато пристроїв, як побутових, так і промислових, мають електродвигун. Поява електромобілів дало новий поштовх розвитку електродвигуна.

      Важливо. Зараз постійно проводяться дослідження, метою яких є зробити двигун на електромобіль краще: підвищити показники потужності та експлуатаційні характеристики, поліпшити ККД, продовжити термін служби, оптимізувати пристрій двигуна електромобіля. Популярне і вкрай важливу справу – поліпшення екологічної ситуації в світі – також буде сприяти тому, що двигун для електромобіля буде розвиватися і далі, адже він набагато екологічніше, ніж автомобіль з ДВЗ.

      Таким чином, можна з упевненістю стверджувати, що електродвигун, був, є і буде. Принаймні до тих пір, поки не винайдуть якийсь скоєно новий тип двигуна.

      Принцип роботи електровудки. Як зробити електровудку своїми руками

      Принцип роботи електровудки заснований на масовому ураженні риби струмом. Це воістину варварський метод ужения, який справжній рибак ніколи не стане використовувати. Саме пристосування орієнтована на швидкий улов. Під впливом електрики риба як під гіпнозом пливе в садок, на якому поміщається пристосування, що транслює імпульси з негативно зарядженим анодом.

      Історичні факти

      Точних відомостей про перших снасті, схожих за принципом роботи з електровудками, немає. Прийнято вважати, що засновником такого інструментарію став німець А. Шенфельд. Він у 30-ті роки 20-го століття опублікував статтю в спеціалізованому друкованому виданні. Її назва – «Лов риби за допомогою електрики».

      Ще два німецьких біофізика Шименц і Гумборг в 1940 році подали ідею застосування електричного лову в промислових масштабах. Вже через рік вийшов у світ перший науковий доробок цих вчених. У ньому вони розглядали таке явище, як електричний таксис і наркоз у риб.