Рейтинг электромобилей для россии: топ-15 электрических авто, которые можно приобрести на российском рынке

Оглавление

Классы изоляции электрических машин

Выбор изоляционного материала, который применяется для электрической машины, обусловлен ее мощностью и особенностями применения.

Например, машины с напряжением до 660 В обрабатываются пленками из синтетических материалов: лавсаном, полиамидной бумагой. Толщина таких материалов не превышает 0,06 мм, они отличаются высокой электрической прочностью.

Механические свойства подобных материалов недостаточно хороши, поэтому используют подложки из бумаги или картона, повышающие изоляционные свойства.

Электрические машины с напряжением до 3000 В обрабатывают материалами для изоляции на основе скленной слюды – меканитов. Материал получают путем горячего прессования слюдяных пластин, в результате которого получает плоский, негнущийся материал.

Производство меканитов в основном ручное, поэтому материал дорог в получении. Изоляцию нередко разбавляют с помощью материалов из стеклоткани с высокой устойчивостью к разрывам.

Изоляция на основе асбеста и электрокартона из целлюлозы ненадежна. Материалы обладают низкой электрической прочностью, но при этом очень дешевы, применяются в качестве дополнительных прокладок, сохраняющих основной материал.

Основные параметры электродвигателя

Момент электродвигателя

Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) — векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.

,

  • где M – вращающий момент, Нм,
  • F – сила, Н,
  • r – радиус-вектор, м

Справка: Номинальный вращающий момент Мном, Нм, определяют по формуле

,

  • где Pном – номинальная мощность двигателя, Вт,
  • nном — номинальная частота вращения, мин-1

Начальный пусковой момент — момент электродвигателя при пуске.

Справка: В английской системе мер сила измеряется в унция-сила (oz, ozf, ounce-force) или фунт-сила (lb, lbf, pound-force)

1 oz = 1/16 lb = 0,2780139 N (Н)1 lb = 4,448222 N (Н)

момент измеряется в унция-сила на дюйм (oz∙in) или фунт-сила на дюйм (lb∙in)

1 oz∙in = 0,007062 Nm (Нм)1 lb∙in = 0,112985 Nm (Нм)

Мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя — это полезная механическая мощность на валу электродвигателя.

Мощность электродвигателя постоянного тока

Механическая мощность

Мощность — физическая величина, показывающая какую работу механизм совершает в единицу времени.

,

  • где P – мощность, Вт,
  • A – работа, Дж,
  • t — время, с

Работа — скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы .

,

где s – расстояние, м

Для вращательного движения

,

где – угол, рад,

,

где – углавая скорость, рад/с,

Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя

Справка: Номинальное значение — значение параметра электротехнического изделия (устройства), указанное изготовителем, при котором оно должно работать, являющееся исходным для отсчета отклонений.

Коэффициент полезного действия электродвигателя

Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя — характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую.

,

  • где – коэффициент полезного действия электродвигателя,
  • P1 — подведенная мощность (электрическая), Вт,
  • P2 — полезная мощность (), Вт
  • При этом

потери в электродвигатели обусловлены:
электрическими потерями — в виде тепла в результате нагрева проводников с током;
магнитными потерями — потери на перемагничивание сердечника: потери на вихревые токи, на гистерезис и на магнитное последействие;
механическими потерями — потери на трение в подшипниках, на вентиляцию, на щетках (при их наличии);
дополнительными потерями — потери вызванные высшими гармониками магнитных полей, возникающих из-за зубчатого строения статора, ротора и наличия высших гармоник магнитодвижущей силы обмоток.

КПД электродвигателя может варьироваться от 10 до 99% в зависимости от типа и конструкции.

Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission) определяет требования к эффективности электродвигателей. Согласно стандарту IEC 60034-31:2010 определено четыре класса эффективности для синхронных и асинхронных электродвигателей: IE1, IE2, IE3 и IE4.

где n — частота вращения электродвигателя, об/мин

Момент инерции ротора

Момент инерции — скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси

,

  • где J – момент инерции, кг∙м2,
  • m — масса, кг

Справка: В английской системе мер момент инерции измеряется в унция-сила-дюйм (oz∙in∙s2)

1 oz∙in∙s2 = 0,007062 kg∙m2 (кг∙м2)

Момент инерции связан с моментом силы следующим соотношением

,

где – угловое ускорение, с-2

,

Справка: Определение момента инерции вращающейся части электродвигателя описано в ГОСТ 11828-86

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение (англ. rated voltage) — напряжение на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики .

Электрическая постоянная времени

Электрическая постоянная времени — это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое ток достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.

,

где – постоянная времени, с

Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания.

Покупка и нюансы работы электромобиля: перспективы

После того, как мы увидели плюсы и минусы электрокаров, стоит обратить внимание на перспективы этого типа транспорта. Стоит ли покупать данный вид ТС, тратить немалые деньги и будет ли это правильным шагом? Ответ здесь не так однозначен

Если Вы хотите просто хорошую проверенную машину для решения повседневных задач, развитую систему сервиса и ремонта, предсказуемые проблемы и их легкое решение – то лучше всего покупать классический бензиновый или дизельный агрегат. Это все еще актуально и несет в себе только преимущества.

Если Вы относитесь к смелым людям, которые пытаются идти в ногу со временем и смотрят наперед, то такая покупка будет оправданной, хотя нужно быть готовым к некоторым упомянутым выше минусам и неудобствам.

Что касается перспектив рассматриваемого транспорта, то они очень большие. Ожидается, что в ближайшие 10 лет человечество массово пересядет именно на электрокары.

Разнообразие устройств с электроприводом

Как уже было сказано, одним из видов электрокаров является электромобиль. Кроме этого в последнее время большую популярность получили разные виды погрузчиков, тягачей, тележек и других транспортных средств, работающих на электродвигателях. Рассмотрим более подробно эти виды.

Автомобиль на электрической тяге

Электромобили как альтернатива авто на ДВС с каждым годом получают все большее признание. В 2021 году автомобильный рынок должен пополниться новинками от Audi, BMW, Jaguar, Tesla.

Разработчики электрических транспортных средств ведут работу в двух направлениях:

  • создание новых моделей;
  • адаптация серийных авто.

Второе направление требует меньше инвестиций, поэтому является более перспективным.

Существующие электромобили условно можно разделить на несколько групп:

  • пассажирский электрокар, предназначенный для перевозки людей;
  • грузовые, предназначенные для транспортировки небольших грузов;
  • детские, которые используются отдыха и развлечения;
  • гоночные автомобили на электродвигателях, развивающие скорость более 200 км в час.

На отечественном автомобильном рынке большую долю занимают зарубежные б/у электрокары.

Электропогрузчики


Для перемещения грузов по территории склада, производственного цеха или между цехами незаменимым помощником становится электропогрузчик. Его можно использовать в любом закрытом помещении благодаря тому, что во время работы он не выбрасывает в воздух отработанные газы.

Такие погрузчики приводятся в действие электромотором, который питается от аккумуляторной батареи. Ее емкости хватает в среднем на 8-9 часов непрерывной работы.

К основным преимуществам электропогрузчиков относят:

  • высокую степень экологичности;
  • отсутствие шума при работе;
  • экономичность.

Электротягачи

На производстве и в сфере логистики используются электротягачи: эти самоходные платформы характеризуются довольно высокими показателями тягового усилия при относительно небольших габаритных размерах устройства.

Электротягачи задействованы на складах, где они перемещают крупногабаритные и тяжелые грузы.

Самоходные тягачи электрические используют в качестве буксира для техники, не имеющей собственного хода. Подобные платформы управляются оператором, который должен иметь права на электрокар.

Самоходные электротягачи отличаются рядом преимуществ, среди которых:

  • экономия времени на перемещение грузов;
  • экологичность;
  • относительно небольшие габариты;
  • простота в управлении;
  • грузоподъемность от 2 до 25 тонн.

Электротележки


Электротележки с неподвижной платформой также востребованы. Их можно использовать для перемещения грузов по территории цехов, складов и между ними, на оптовых базах, аэропортах и железнодорожных вокзалах. Такие устройства отличаются малыми размерами, что позволяет использовать их даже в маленьких помещениях.

Электротележки оснащены специальной платформой для оператора и боковой рукоятью для обеспечения безопасности человека. Электрокары с неподвижной платформой передвигаются по ровным и твердым покрытиям.

Электрокар для гольфа

Применение электрокаров возможно не только на производстве. На поле для гольфа они используются для перемещения как самого игрока, так и приспособлений для игры.

Подробнее о подобных транспортных средствах читайте в статье «Электромобиль для гольфа».

Прогулочные и экскурсионные электрокары

Для удобства туристов используются прогулочные и экскурсионные электрокары: вариант передвижения довольно новый, но тем не менее одобренный пользователями.

Преимущества электрокаров для прогулок и экскурсий заключаются в следующем:

  • комфорт, удобство передвижения;
  • маневренность электромобиля;
  • обзорность;
  • экологичность и доступность.

Кроме всего прочего, от такой прогулки можно получить массу положительных эмоций.

Особенности и виды электрокаров

Общепринято понятие о том, что такое электрокар, сводить к довольно узкой интерпретации. Чаще всего подразумевается легковой автомобиль, который приводится в действие не двигателем внутреннего сгорания, а электродвигателем.

На самом деле электрокары – это группа различных устройств, использующих электричество в качестве движущей силы. К ним относятся еще:

  • электропогрузчики,
  • эектроштабелеры,
  • электротягачи,
  • электромобили для гольфа,
  • электрокары для экскурсий и прогулок.

Основные особенности электрокаров:

  • отсутствие выбросов в атмосферу;
  • более простая конструкция двигателя;
  • отсутствие необходимости в фильтрах, замене масел, расходов на сервисное обслуживание;
  • увеличение степени безопасности за счет снижения вероятности опрокидывания;
  • низкая стоимость затрат электроэнергии по сравнению с дизельным топливом или бензином в расчете на 100 км.

Для нормальной работы подобной техники необходимо периодически заряжать ее аккумуляторы. Для этого существует несколько вариантов:

  • подключение к обычной электросети при помощи розетки;
  • подключение к специальным зарядным станциям с переменным током;
  • подключение к специальным станциям с постоянным током;
  • использование солнечных батарей. Данный способ наиболее распространен в Европе и США.

Зарубежные электромобили на российском рынке


Далеко не все зарубежные электрокары официально продаются на отечественном рынке. Но даже в этом случае покупатели имеют весьма широкий выбор.

Марки и модели, представленные в РФ, могут несколько отличаться от тех, что поставляются на зарубежные рынки. Однако отличия эти незначительны и в основном касаются лишь качества внутренней отделки. Но если говорить о моделях класса «люкс», то здесь на отделке не экономили. К таким электромобилям  можно отнести:

  • Tesla Model S и Model X;
  • Ford Fusion Energi;
  • BMW i8 и многие другие.

Также имеются и более доступные электрокары на российском рынке:

  • Nissan Leaf;
  • Fiat 500 E;
  • Renault Fluence Z.E;
  • Chevrolet Spark EV;
  • Mitsubishi;
  • Smart Tortwo Electric Drive и многие другие.

Виды двигателей и их устройство

Электрические двигатели переменного тока имеют различное устройство, благодаря которому можно создавать машины с одинаковой частотой вращения ротора относительно магнитного поля статора, и такие машины, где ротор «отстает» от вращающегося поля. По данному принципу эти двигатели разделяют на соответствующие типы: синхронные и асинхронные.

Асинхронные

Основу конструкции асинхронного электродвигателя составляет пара важнейших функциональных частей:

  1. Статор – блок цилиндрической формы, сделанный из листов стали с пазанми для укладки токопроводящих обмоток, оси которых располагаются под углом 120˚ относительно друг друга. Полюса обмоток уходят на клеммную коробку, где подключаются разными способами, в зависимости от необходимых параметров работы электродвигателя.
  2. Ротор. В конструкции асинхронных электродвигателей используются роторы двух видов:
    • Короткозамкнутый. Называется так, потому что изготавливается из нескольких алюминиевых или медных стержней, накоротко замкнутых с помощью торцевых колец. Эта конструкция, представляющая собой токоповодящую обмотку ротора, называется в электромеханике «беличьей клеткой».
    • Фазный. На роторах данного типа устанавливается трехфазная обмотка, похожая на обмотку статора. Чаще всего концы её проводников идут в клеммную площадку, где соединяются «звездой», а свободные концы подключаются к контактным кольцам. Фазный ротор позволяет с помощью щеток добавить в цепь обмотки добавочный резистор, позволяющий изменять сопротивление для уменьшения пусковых токов.

Помимо описанных ключевых элементов асинхронного электродвигателя, в его конструкцию также входит вентилятор для охлаждения обмоток, клеммная коробка и вал, передающий генерируемое вращение на рабочие механизмы оборудования, работа которого обеспечивается данным двигателем.

Работа асинхронных электрических двигателей основывается на законе электромагнитной индукции, утверждающем, что электродвижущая сила может возникнуть лишь в условиях разности скоростей вращения ротора и магнитного поля статора. Таким образом, если бы эти скорости были равны, ЭДС не могла бы появиться, но воздействие на вал таких «тормозящих» факторов, как нагрузка и трение подшипников, всегда создает достаточные для работы условия.

Синхронные

Конструкция синхронных электродвигателей переменного тока несколько отлична от устройства асинхронных аналогов. В этих машинах ротор крутится вокруг своей оси со скоростью, равной скорости вращения магнитного поля статора. Ротор или якорь этих устройств тоже оснащается обмотками, которые одними концами подключены друг к другу, а другими – к вращающемуся коллектору. Контактные площадки на коллекторе смонтированы так, что в определенный момент времени возможна подача питания через графитовые щетки лишь на два противоположных контакта.

Принцип работы синхронных электродвигателей:

  1. При взаимодействии магнитного потока в обмотке статора с током ротора возникает вращающий момент.
  2. Направление движения магнитного потока изменяется одновременно с направлением переменного тока, благодаря чему сохраняется вращение выходного вала в одну сторону.
  3. Настройка нужной частоты вращения осуществляется регулировкой входящего напряжения. Чаще всего, в быстроходном оборудовании, например, перфораторах и пылесосах, эту функцию выполняет реостат.

Чаще всего причинами выхода синхронных электродвигателей из строя является:

  • износ графитовых щеток или ослабление прижимной пружины;
  • износ подшипников вала;
  • загрязнение коллектора (чистится наждачной бумагой или спиртом).

Трехфазный генератор переменного тока

Минусы электромобилей

В ходе опроса исследователи также выяснили, из-за чего именно владельцы электромобилей вдруг захотели пересесть обратно на работающий на горючем топливе транспорт. Изучив ответы респондентов, авторы научной работы выделили три главные причины:

  • у большинства людей нет возможности зарядить автомобиль дома. Для зарядки электромобиля обычно нужна розетка мощностью 240 вольт, которая присутствует далеко не во всех домах. Да, ее можно установить, но только если квартира полностью принадлежит человеку. Люди, которые арендуют жилье, такой возможности лишены;
  • многих не устраивает запас хода. То, сколько километров можно проехать на одном заряде аккумулятора, зависит от автомобиля. Дорогие модели могут работать на протяжении более 800 километров, а вот для базовых моделей 500 километров — это уже пик. Само собой разумеется, большинство людей могут себе позволить только автомобили в базовой комплектации;
  • у людей не хватает денег на содержание электромобиля. Из-за того, что их редко можно зарядить от домашней розетки, им приходится заезжать на зарядные станции и помимо денег терять драгоценное время.

В начале статьи я упомянул о некоем нюансе, на который необходимо обратить внимание. Он заключается в том, что опрос проводился среди людей, которые купили электромобиль в период между 2011 и 2018 годом

В это время автомобили на электрической тяге только набирали популярность и очень быстро менялись. Поэтому многие люди могли захотеть поменять автомобиль только потому, что вышла новая модель получше.

Tesla Model S — один из самых обсуждаемых электромобилей 2012 года

Также следует учесть, что в опросе участвовали только жители американского штата Калифорния. Исследователи выбрали отличную аудиторию, так как больше всего электромобилей сконцентрировано именно в этом штате. Но если смотреть на весь мир в целом, отношение людей к электромобилям может быть совершенно другим. Недавно я публиковал статью о том, какие электромобили пользуются большим спросом в разных странах — вам может быть интересно.

Технические характеристики электромобилей

Технические характеристики электромобилей
Характеристика Значение
Масса электромобиля 4200 кг
Длина 6207 мм
Ширина (без зеркал) 2068 мм
Габаритная высота 2753 мм
Колесная база 3745 мм
Внешний радиус поворота 6,5 м
Снаряженная масса 3100 кг
Время разгона до 60 км/ч, не менее 8 сек.
Бортовое питание 12 В
Привод задний
Максимальная мощность электродвигателя 98 кВт
Мощность бортового зарядного устройства 6,6 кВт
Максимальная скорость 110 км/ч
Система автоматического подогрева батареи для зимнего периода эксплуатации есть
Автономный отопитель для кабины и/или салона, не менее 4 кВт

КРИТЕРИИ ВЫБОРА ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ

Автолюбителей, которые сталкиваются с этим чудом техники впервые, будет наверняка интересовать вопрос, на какие критерии стоит ориентироваться, чтобы покупка была сделана с умом и принесла удовольстие от владения электромобилем.

Мы, как опытный официальный дилер рекомендуем обращать внимание на следующие характеристики электротранспорта:

Цена. Это приобретение нельзя назвать бюджетным: новая машина обойдётся минимум в несколько миллионов, а подержанный автомобиль 2010-2011 года можно найти за 500 тысяч, но это лишь в случае достаточно большого везения.

Запас хода на полном заряде. Этот критерий один из самых важных: в среднем на полностью заряженном аккумуляторе автомобиль может проехать 100-150 километров, однако существуют и модели, для которых расстояние в 3 сотни километров не являются проблемой.

Время зарядки. В условиях современного ритма жизни необходимо понимать, за какой срок полностью разряженный аккумулятор автомобиля можно будет привести в рабочее состояние. Обычно этот промежуток не должен превышать 8 часов.

Максимальная скорость. В среднем электромобили развивают скорость 200 км/ ч, будет ли вам необходим более или менее скоростной полностью зависит от вашего стиля вождения и условий эксплуатации.

Возможность переработки аккумулятора. Не самый очевидный критерий выбора, но его также не стоит игнорировать, особенно, если учитывать тот факт, что изначально электромобили были созданы с целью заботы об окружающей среде. Срок службы запчасти ограничен и следует уже перед приобретением задуматься о том, каким образом деталь будет утилизирована после выхода из строя

Гарантийное обслуживание

Важно заранее продумать, где можно будет устранить технические неполадки с электромобилем. В России специальных автосервисов для этой цели пока нет, тем не менее, официальный салон электромобилей предлагает клиентам возможность гарантийного обслуживание в течение определённого периода времени после приобретения (чаще всего 1-2 года)

Самые распространённые модели легковых электроавтомобилей:

Tesla все модели;

  • Nissan Leaf;
  • Renaul Fluence;
  • Mitsibisi i- Miev;
  • Toyota Rav-4;
  • BMV i-3;
  • Citroen first electric;
  • BYD E6;
  • Citroen C Zero;

Надёжный поставщик это компания с многолетним опытом на рынке, дорожащая своей репутацией и стремится предоставить клиентам не только качественные автомобили, но и полный цикл технического обслуживания электротранспорта.

Типы устройств электромобиля

Выделяют такие машины на электричестве:

  • Внутригородские. Имеют невысокую мощность и скорость передвижения, на них установлены специальные ограничения по максимальной мощности. Небольшого диаметра колеса и малый вес позволяют двигаться в нормальном городском режиме;
  • Микроэлектромобили. Созданы с учетом плотного городского транспортного потока, имеют батарею небольшой емкости. Используются для небольших переездов, поездок в магазин, на работу и назад и т.п.;
  • Различные креативные варианты, типа трициклы;
  • Обычные авто. Привычные легковушки, типа некоторых популярных моделей от Tesla;
  • Грузовые. Пока еще не слишком распространены, но в перспективе могут использоваться в крупных городах для внутренних перевозок и уменьшения выбросов в атмосферу;
  • Троллейбусы, трамваи, автобусы на электродвижках также являются довольно популярным видом транспорта в любом крупном городе.

Как осуществить покупку

Большинство представленных в России электромобилей производится за рубежом, и для покупки часто необходимо делать предварительный заказ у официального дилера. На сайтах автоконцернов все чаще появляются предложения электрических каров, не всегда доступных в наличии, но под заказ можно записаться в очередь на новый автомобиль.

Несмотря на сравнительно малое количество электромобилей на наших дорогах, в будущем стать владельцем такого транспорта захотят многие. И недавняя отмена в России пошлины на ввоз электрокаров вместе с ежедневно растущей инфраструктурой зарядных и сервисных станций служат знаком серьезных перспектив в эко-транспорте для отечественных автолюбителей.

Покупают ли Tesla в России

По опросам среди ценителей электромашин, большинство желали бы купить Tesla Model X, и многие в России уже обзавелись данной моделью, несмотря на отсутствие официального предложения и сети обслуживания. Пока остается лишь надеяться на скорые подвижки данного бренда в нашу сторону, но никаких конкретных сроков еще не названо.

Производители и поставщики электрических машин

«Электрические машины» – московский поставщик электрооборудования широкого профиля, специализируется на машинах малой и средней мощности. Специфика предприятия – проектировка и создание инверторно-аккумуляторных систем электроснабжения.

«РусЭлПром» – поставщик специализированных электрических машин для обеспечения нужд атомной энергетики. Поставщик предлагает готовые решения, прошедшие все необходимые испытания, а также конструирует установки «с нуля» по требованиям заказчиков.

«Снежинский завод специальных электрических машин» специализируется на разработке и поставке преобразовательной техники, предлагает электродвигатели и различные типы дросселей для промышленных производств.

Заводы крупных электрических машин

Электрические машины используются во многих сферах деятельности человека, поскольку они могут превращать как механическую энергию в электрическую, так и наоборот, механическую в электрическую.

Следовательно, при помощи агрегатов можно наладить электро- и теплоснабжение жилых и коммерческих помещений, приводить в действие различные механизмы, что делает их незаменимыми на производствах различного типа.

Высокая популярность продукции данного типа отразилась и на ее изготовлении, сейчас заводы крупных электрических машин активно расширяют свой ассортиментный ряд и занимаются собственными разработками новых моделей агрегатов.

Чтобы понять, какие перспективы есть у данной отрасли, стоит разобраться, с какими проблемами сталкиваются производители и какие меры для их решения стоит предпринимать.

Крупные электрические машины имеют такие преимущества:

  • Высокая мощность и КПД;
  • Двойственность процессов (возможность преобразовывать механическую энергию в электрическую и наоборот);
  • Автоматические и автоматизированные системы управления;
  • Длительный срок эксплуатации при надлежащем техническом обслуживании;
  • Возможность применения как для стационарных, так и для передвижных установок.

Классификация по назначению

Электрические машины по своему назначению подразделяют на:

Электромашинные генераторы. Они выполняют преобразовании энергии механической (вращение) в электрическую. Они устанавливаются на электрических станциях, автомобилях, самолетах, тепловозах, передвижных электростанциях, кораблях и в других установках. На электростанциях генератор приводят в движение мощные паровые турбины, на автомобилях, тепловозах и прочих транспортных средствах – газовые турбины или двигатели внутреннего сгорания. Генераторы очень часто используют в качестве источников питания в различных установках связи, автоматики и измерительной техники и в других системах.

  •  Электрические двигатели – выполняют функции обратные генератору, а именно, преобразуют электрическую энергию в механическую. Они используются для приведения в движение множества установок в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, в быту, в системах связи. В системах автоматического регулирования их активно используют в качестве регулирующих, программирующих и исполнительных органов.
  • Электромашинные преобразователи – выполняют преобразования электрических величин. Например, могут преобразовывать постоянный ток в переменный и наоборот, изменять частоту, число фаз и другие функции. В связи с активным внедрением полупроводниковых преобразователей электромашинные преобразователи в новых проектах используют крайне редко (практически никогда), а уже установленные электромашинные преобразователи активно модернизируются полупроводниковыми (тиристорными и транзисторными).
  • Электромашинные компенсаторы – осуществляют регулирование коэффициента мощности cos φ, а именно баланса реактивной мощности в сети.
  • Электромашинные усилители – используют для объектов большой мощности. Это, своего рода усилители, они усиливают сигналы большой мощности, при этом управление ведется сигналами малой мощности. Роль этих усилителей, как и электромашинных компенсаторов, в современном мире практически сведена на нет из – за применения полупроводниковых усилителей (транзисторных и тиристорных).
  • Электромеханические преобразователи сигналов – это, как правило, электрические микромашины (например, сельсины), которые довольно широко используют в системах автоматического управления.

Виды электромеханических устройств

Статор — понятие и принцип действия

Используют ротор в таких электромеханических устройствах, как двигатели, работающие на постоянном и переменном электрическом токе, генераторы.

Агрегаты, работающие на переменном токе

К таким агрегатам относятся различные электродвигатели. Наиболее распространенная модель данного устройства состоит из следующих частей:

  • Алюминиевый или чугунный ребристый корпус с монтажной коробкой для подключения обмоток статора и ротора;
  • Статор – неподвижная часть в виде полого цилиндра, расположенная внутри корпуса. Обмотка статора состоит из 3 пар расположенных друг напротив друга намотанных в пазы корпуса катушек из медного изолированного провода
  • Цельнометаллический цилиндрический ротор с валом и пазами, в которые впаяны обладающие высокой токопроводящей способностью алюминиевые стержни.

Двигатель, запитываемый от переменного тока

Вращается ротор на двух опорных подшипниках, запрессованных на его валу. Охлаждение работающего на больших оборотах электродвигателя происходит, благодаря крыльчатке – небольшому вентилятору, состоящему из множества лопастей и расположенному на одном из концов вала ротора. Также эффективному охлаждению работающего агрегата способствует ребристая структура алюминиевого корпуса.

Принцип работы подобного двигателя заключается в следующем:

  1. При подключении тока к агрегату он попеременно проходит через одну из трех пар катушек статора.
  2. При протекании по парам статорных катушек электрического тока они создают магнитное поле, силовые линии которого пересекают ротор.
  3. Попеременно запитываемые пары катушек создают подвижное магнитное поле, которое по закону электромагнитной индукции провоцирует появление в неподвижных металлических стержнях ротора электрического тока.
  4. Индуцированный ток в роторе приводит к появлению силы, выталкивающей его из магнитного поля статора. Так как частота подачи тока на катушки статора в среднем составляет порядка 30 импульсов в секунду, появившаяся в роторе выталкивающая сила приводит к его вращению с большой скоростью.

Важно! В зависимости от одновременности вращения ротора и порождающего это движение магнитного поля электрический двигатель переменного тока может быть синхронный (ротор агрегата вращается синхронно с магнитным полем статора) и асинхронный (вращение якоря не синхронизировано с движением магнитного поля статора). Первый вид отличается высокой мощностью и надежностью, в то время как второй характеризуется большим разнообразием конструкций и областей применения

Машины постоянного тока

Наиболее распространенный электродвигатель постоянного тока щеточного вида представляет собой электрический агрегат, состоящий из:

  • Чугунного корпуса с ребрами охлаждения и специальным монтажным коробом для подключения обмоток агрегата;
  • Вала из прочной инструментальной стали с двумя подшипниками;
  • Якоря, состоящего из сердечника (набора пластин из специальной электротехнической стали), якорной обмотки (размещенных в пазах сердечника катушек из медного провода);
  • Индуктора, состоящего из полюсов возбуждения с намотанными на них катушками из медного провода;
  • Коллектора – расположенных на валу медных пластин, к которым подключаются выводы катушек якорной обмотки;
  • Подпружиненных графитовых или металлографитовых щеток (щеточной группы).

Охлаждается такой двигатель, как и аналог, работающий от переменного тока, – расположенной на валу крыльчаткой.

Двигатель, работающий от постоянного тока

Важно! В отличие от электродвигателя переменного тока частотой вращения ротора в таком силовом агрегате управляет специальный блок, который при помощи установленного на валу датчика Холла определяет положение ротора и его скорость. Работает подобный агрегат следующим образом:

Работает подобный агрегат следующим образом:

  1. На обмотку возбуждения подается напряжение, создавая тем самым постоянное магнитное поле;
  2. Через щетки и коллектор напряжение подается на катушки сердечника якоря – возникающее при этом магнитное поле отталкивается от такого же, образованного индуктором, вследствие чего двигатель начинает вращаться («запускается»);
  3. Впоследствии при вращении через щетки запитываются остальные катушки якорной обмотки, что приводит к равномерному вращению якоря с определённой скоростью.

Останавливают вращение такого агрегата прекращением подачи напряжения на щеточную группу.

Помимо описанных выше электромоторов, к машинам, работающим на постоянном токе, относится также роторный стартер – устройство, необходимое для запуска бензиновых и дизельных автомобильных двигателей внутреннего сгорания.

Hyundai Ioniq Electric (200 км)

Основной элемент — каркас, изготовлен из стали, остальные элементы и многие кузовные панели — капот, крышка багажника и элементы подвески сделаны из алюминия. В минимальной версии есть электронная 7-дюймовая приборка, 8-дюймовый экран мультимедийной системы с навигацией, двухзонный климат-контроль и набор электронных ассистентов водителя.

Мультимедиа очень наглядна и удобна в использовании благодаря логичности и крупным клавишам виртуальных меню и подменю. Начинка гибридной версии состоит из атмосферного бензинового мотора 1.6, мощностью 105 лошадок, а также электромотора на 32 киловатта. Суммарная отдача установки, работающей совместно с 6-ступенчатым преселективным «роботом», составляет 141 л. Примерная стоимость авто 2 миллиона 200 тысяч.