Автомобильный
Электродвигатель
Содержание:
1.Введение.
2.Цель и задачи работы.
3.Основная часть:
3.1.История электромобилей(Слайд №)
3.2.Как работает автомобильный электродвигатель(Слайд №)
3.3.Преимущества использования электродвигателя в авто(Слайд №)
4.Заключение.
5.Список доп.литературы
Введение
Я выбрал эту тему,потому что в наше время всё больше автопроизводителей стали выпускать полностью электрические автомобили,или же гибриды.Мне стало интересно как устроен электродвигатель который стоит в подобных авто,и на сколько это эффективнее Двигателя Внутреннего Сгорания(ДВС).
Цель.
Узнать преимущества автомобильного электродвигателя над ДВС.
Задачи.
1.С помощь дополнительной литературы узнать историю создания и использования электрических двигателей в автомобилях.
2.Через интернет и специализированную литературу узнать как устроен,и как работает автомобильный электродвигатель.
3.Узнать особенности производства,использования,обслуживания ДВС и электродвигателя в авто.И сравнив их понять что лучше.
Основная часть:
1.История использования электродвигателей в автомобилях.
Прототип электромобиля,была доска с поставленным на неё электромотором и приделанными колёсами.Была сделана Венгром Аньошом Иштваном Йедликом в 1841 году.(Слайд №1)
В 1890 году американцем Уильямом Моррисоном был сделан электромобиль который развивал 23км/ч и имел 6-местный экипаж.Это один из первых транспортных средств имевший рулевое колесо.
Ипполитом Романов в 1899 году был создан «омнибус» повозка на 17 мест.Имел снаряжённую массу 1.6 тонны,разгонался до 12км/ч,его автономный ресурс составлял приблизительно 64км,и являлся общественным транспортом.К моменту создания омнибуса Романовым,мир уже имел обширный опыт в строении электромобилей.Но электромобили Ипполита Романова ярко выделялись среди конкурентов аккумуляторами.Батареи его машин были оснащены менее толстыми пластинами и устанавливались горизонтально, а не вертикально. Общая масса решеток составляла всего 30% от веса всей конструкции, хотя у конкурентов эта доля превышала 60%.
Впервые человек разогнался до 100км/ч именно на электромобиле.В 1899 Камиль Женатци преодолел барьер в 100 км/час на электромобиле «La Jamais Contente» он развил 105км/ч.
В 1959 году был запущен в производство Henney Kilowatt,один из первых современных электромобилей.Он был оснащён батареями 36В,на одном заряде мог проехать 64 км,развивал максимально 64 км/ч.Позднее в 1960 году эти автомобили стали оснащать аккумуляторами 72В,тем самым увеличив его максимальную скорость до 97км/ч,и дальность поезди на одном заряде до 97км.На сегодняшнее время осталось 8 экземпляров.
Начиная с этого момента большое количество автопроизводителей стало выпускать электромобили,такие как:Toyota,Ford,Honda,Chevrolet,GM,Skoda,
В 2003 году в Калифорнии была основана известная всем компания «Tesla».И уже в 2008 году была запушена в производство Tesla Toadster 100% электрический автомобиль.Который разгонялся до сотни за 4 секунды,мог развить 201км/ч,и проехать на одном заряде батарей 300-400км.Стоимость составляла 110тыс. долларов.
2009: Tesla представила электрический седан Model S (снимок выше), который вскоре возглавил рейтинг, составляемый ведущими автомобильными журналистами. Этот электромобиль многие называли лучшим в мире из массово производившихся автомобилей.
2014: На рынке представлено огромное количество 100% электрических и гибридных автомобилей, таких как: BMW i3, BMW i8, Bolloré Bluecar, BYD e6, BYD Qin, Cadillac ELR, Chevy Spark EV, Chevy Volt, Citröen Berlingo Électrique, Citröen C-Zero, Fiat 500e, Ford C-Max Energi, Ford Fusion Energi, Ford Focus Electric, Honda Accord Plug-in, Honda Fit EV, Kia Soul EV, Mercedes-Benz B-Class Electric, Mia Electric, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi Outlander Plug-in, Nissan e-NV200, Nissan Leaf, Opel Ampera, Peugeot iOn, Peugeot Partner EV, Porsche Panamera S-E Hybrid, Renault Kangoo ZE, Renault Twizy, Renault Zoe, Smart Electric Drive, Tesla Model S, Tesla Model X, Toyota Prius Plug-in, Toyota RAV4 EV, Via Motors VTRUX SUV/Truck/Van, Volvo C30 Electric, Volvo V60 Plug-in, Volkswagen e-Golf, Volkswagen e-Up!, Volkswagen XL1, Wheego LiFE, Wheego Whip.
2.Как работает электродвигатель
Электродвигатель включает в себя статор и ротор. Вращающееся магнитное поле в статоре действует на обмотку ротора и наводит в нём ток индукции, возникает вращающий момент, который приводит в движение ротор. Электроэнергия, поступающая на обмотки мотора, преобразуется в механическую энергию вращения.
Существуют виды электродвигателей,их можно разделить по типу тока:
· Устройства переменного тока
· Устройства постоянного тока
· Устройства универсального образца
Электродвигатели переменного тока делятся на две группы:
· Асинхронные-скорость вращения статора не равна скорости вращения ротора
· Синхронные-скорость вращения статора совпадает со скоростью вращения ротора
Так же электрические устройства делятся с учётом количества используемых фаз:
· Однофазные-с одной рабочей обмоткой
· Двухфазные-с двумя рабочей обмотками
· Трёхфазные-с тремя рабочими обмотками,магнитные поля которых сдвинуты на 120°
Так же есть:
· Бесколлекторная-Замкнутая система,в которую входят:преобразователь координат,инвертор и извещатель положения ротора
· Коллекторными-Система в которой коллектор является и извещателем положения ротора и переключателем тока в обмотках
Среди производителей электромобилей пользуется популярностью асинхронный трёхфазный электродвигатель с короткозамкнутой обмоткой ротора
Асинхронный двигатель-это устройство,которое используется для преобразования электрической энергии в механическую.Работает от сети переменного тока.
Он состоит из статора и короткозамкнутого ротора.Статор состоит из отдельных цилиндрических листов стали и ротора.В пазах обмотка,из обычного силового кабеля.Каждая обмотка паза по отношению к другому находится под углом 120 градусов,во время работы пазы становятся звездой или треугольником.
Ротор это сердечник,находящийся в нутри статора.Он так же состоит из отдельных стальных листов,соединённые между собой расплавленным алюминиевым сплавом.Благодаря этому вся конструкция образовывает собой стержни.Они соединяются короткими кольцами.Эту конструкцию называют «беличья клетка».
Благодаря такой конструкции,обслуживание двигателя асинхронного типа более простое,нежели синхронного.Из-за отсутствия щеток.
В момент подачи электроэнергии на статор,каждая фаза начинает излучать магнитное поле.Кождое из них повёрнуто на 120 градусов.Благодаря этому общий поток магнитного поля становится вращающимся.Из-за того,что обмотка статора короткозамкнутая,в ней возникает сила тока.Этот ток взаимодействует с магнитным полем и возникает пусковая реакция.В момент максимальной скорости вращения,ротор сначала приостанавливается,создавая момент торможения,а после вновь вращается.Далее,возникает пусковое скольжение.И двигатель начинает работать.
Современный электродвигатель конкурирует с ДВС,эта конкуренция не в его пользу,поскольку,электромобили стоят приличных денег,в отличие от машин с ДВС,к тому же видов ДВС гораздо больше(Аппазитные,В-образные,Рядные,с 2,4,6,8,10,12,14,16 цилиндрами) найдётся на любой кошелек,а всё разнообразие электромоторов находится примерно в одной ценовой категории.Большую часть суммы в электрокаре составляет аккумуляторы,а не двигатель или всё остальное.Поэтому стоит сравнить ДВС с электродвигателем,и понять стоит ли оно того.
Достоинства:
Сокращение расходов.
Электромобиль отличный способ сэкономить деньги на топливе,чья стоимость постоянно увеличивается.Так же,вы экономите на зап.частях,т.к. в электродвигателе нету частей которые могу изнашиваться под воздействием трения,в отличие от ДВС в котором при работе практически все детали изнашиваются из-за трение.
Снижение загрязнения окружающей среды.
Работающий электродвигатель не выделяет ни каких газов или других остатков горения в отличие от ДВС