Электро двигатель как его сделать

Со сверхпроводящим движком на борту

У никальный электрический авиадвигатель мощностью 500 кВт разработан специалистами компании — национального чемпиона ЗАО «СуперОкс», одного из мировых лидеров в технологиях высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП), в рамках контракта с Фондом перспективных исследований. Наземные отработки прошли на аэродроме новосибирского ФГУП «СибНИА им. С. А. Чаплыгина» (входит в состав НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского»).

В ходе испытаний, включающих в себя запуски электрического двигателя и всех систем самолета, была произведена проверка их устойчивой совместной работы.

«Испытания прошли в полном соответствии с программой, — рассказал “Стимулу” заместитель генерального директора ЗАО “СуперОкс” Алексей Воронов. — Была совершена пробежка самолета по полосе. Тягу самолету сообщали как штатные двигатели, так и испытуемый ВТСП-электродвигатель. Для испытаний нового двигателя в составе летающей лаборатории традиционно первые запуски проводятся в режиме пробежки по полосе без отрыва от земли. Необходимо убедиться, что новые системы не вносят помех в работу существующих, отработать совместное взаимодействие и согласованное управление испытуемого двигателя со штатными двигателями самолета. Необходим также ряд технических доработок самолета для его соответствия требованиям для допуска к полету».

На самолет — летающую лабораторию ВТСП-электродвигатель установили впервые в мире. Все вспомогательное оборудование было сделано в компактном исполнении, это позволило разместить его на мотораме в носу летательного аппарата.

«Мы продемонстрировали подход к использованию более высокого класса напряжения на борту летательного аппарата — 800 вольт (сейчас — 270 вольт только в перспективе!) — отметил Алексей Воронов. — ВТСП-материалы позволяют повысить эффективность электроэнергетического тракта одновременно со снижением массогабаритных характеристик агрегатов. Применение сверхпроводимости также имеет высокий синергетический эффект с использованием криогенного топлива, такого как жидкий водород: он может быть использован для охлаждения ВТСП, что не создает потребности в дополнительной криогенной системе. Россия сейчас лидирует в области разработки электрического криосамолета будущего».

Оборудование от чемпиона

В июле 2020 года «СуперОкс» испытала свой перспективный сверхпроводниковый авиационный электродвигатель на стенде, изготовленном специалистами компании.

«На стенде ЗАО “СуперОкс” впервые собрана вся цепочка агрегатов электрической силовой установки с токонесущими элементами на основе ВТСП: генератор, кабельная система, токоограничительное устройство и двигатель, а также коммутационное оборудование, большая буферная аккумуляторная батарея и единая система криогенного обеспечения, — рассказал Алексей Воронов. — Таким образом, на нашем стенде имеется возможность отработать их совместное использование, что позволяет делать оценки для силовой установки целиком, а не только для отдельных ее частей. Это уникальный стенд, к созданию аналогичного отдельные компании за рубежом только приступают».

На самолет — летающую лабораторию ВТСП-электродвигатель установили впервые в мире. Все вспомогательное оборудование было сделано в компактном исполнении, это позволило разместить его на мотораме в носу летательного аппарата

По словам замгендиректора «СуперОкс», в ходе июльских испытаний ВТСП-электродвигатель показал расчетные характеристики. Доработки были связаны с необходимостью перенести двигатель и его обеспечивающие системы с «земли» на борт летательного аппарата. В частности, потребовалось разработать и изготовить компактную и высокопроизводительную систему криообеспечения для установки на летающую лабораторию. Ряд доработок касался замены крепежных и коммутационных элементов на соответствующие авиационным стандартам.

Об этих испытаниях, а также об устройстве, уникальных характеристиках и возможностях электродвигателя разработки ЗАО «СуперОкс» мы уже писали .

Всероссийская кооперация

Электрический двигатель — часть демонстратора гибридной силовой установки, которую разрабатывает Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ, входит в состав НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского») в широкой кооперации отечественных предприятий в рамках госконтракта с Минпромторгом России.

Помимо ВТСП-электродвигателя в состав демонстратора ГСУ входит электрический генератор, разработанный и созданный в ЦИАМе совместно с Уфимским государственным авиационным техническим университетом (УГАТУ). Генератор имеет выходную мощность 400 кВт, весит 100 кг и прошел как стендовые испытания, так и испытания в составе турбогенератора (на базе серийного турбовального авиадвигателя).

Как рассказал «Стимулу» ведущий инженер-конструктор СибНИА им. С. А. Чаплыгина Дмитрий Ожгибесов, электродвигатель выполняет роль привода воздушного винта и установлен в обновленную носовую часть самолета. В носовой части также расположена криогенная система охлаждения. В средней части фюзеляжа расположены аккумуляторы, питающие электродвигатель, силовая электроника и система управления ГСУ.

На стенде ЗАО «СуперОкс» впервые собрана вся цепочка агрегатов электрической силовой установки с токонесущими элементами на основе ВТСП: генератор, кабельная система, токоограничительное устройство и двигатель, а также коммутационное оборудование, большая буферная аккумуляторная батарея и единая система криогенного обеспечения

«Что касается хвостовой части самолета, — отметил Дмитрий Ожгибесов, — то предварительно была проведена работа по ремоторизации самолета с целью оснащения его двумя двигателями TFE-731 с большей тягой, чем штатные. Это позволило обеспечить летное состояние самолета не с тремя двигателями, а уже с двумя, при этом открыв возможность для установки турбогенератора на место среднего двигателя».

Турбогенератор имеет две важные составляющие: турбовальный газотурбинный двигатель ТВ2-117 является приводом генератора высокой мощности. «На первый взгляд вся эта цепочка преобразования энергии выглядит нерационально, — говорит Дмитрий Ожгибесов. — По сути, в этой установке энергия сгорания углеводородного топлива преобразуется в электрическую энергию, затем электрическая энергия поступает в электродвигатель, где происходит дополнительное преобразование в механическую энергию. При этом мы еще должны учитывать потери энергии на проводах, аккумуляторах и необходимость питания систем управления всей установкой. Такая цепочка кажется неоправданно громоздкой, и возникает резонный вопрос: зачем? Ответ на него прост: отработка технологий».

По словам специалиста, на сегодняшний день камнем преткновения на пути к созданию полностью электрической авиации является емкость аккумуляторных батарей. Энергоемкость одного килограмма литий-ионных аккумуляторов меньше энергоемкости килограмма керосина в десятки раз, а значит, брать их с собой на борт для совершения полета по коммерческим маршрутам нужно больше в десятки раз, и это непозволительная роскошь для авиации.

«Однако сейчас мы имеем экспериментальные образцы ранее недоступных устройств, которым только предстоит найти место в авиации, автомобилестроении, судостроении. Поэтому наша летающая лаборатория — первый шаг на пути отработки технологий установки этого оборудования на летательные аппараты, а также отработки взаимной увязки радиоэлектронного оборудования с электрическими агрегатами подобной мощности. Во всем мире разработчики аккумуляторных батарей бьются над задачей увеличения энергоемкости своих продуктов, и когда этот показатель достигнет приемлемых для авиации значений, наш опыт по установке электродвигателей и генераторов высокой мощности пригодится современникам», — считает Дмитрий Ожгибесов.

Читать еще:  Электрическая схема газ 3110 с двигателем 402 карбюратор

Летающая лаборатория

Летающую лабораторию на базе самолета Як-40 разработали специалисты СибНИА им. С. А. Чаплыгина. Решение использовать самолет Як-40 было принято в 2018 году. В том же году была создана и испытана аэродинамическая модель лаборатории в аэродинамической трубе.

Летающая лаборатория представляет собой испытательный стенд для анализа поведения экспериментального оборудования в условиях, максимально приближенных к реальным эксплуатационным. С точки зрения конструкции фюзеляжа этот летательный аппарат не несет в себе чего-то принципиально нового. По словам Дмитрия Ожгибесова, опыт создания летающей лаборатории подобного вида был в Чехословакии в конце 1980-х. Тогда необходимо было провести испытания двигателя М-602 с воздушным винтом В-518, которые также были установлены в носовую часть самолета Як-40.

Работу планируется завершить в 2022 году, ее результатом будут летные испытания демонстратора ГСУ. Они позволят проверить конструктивные подходы к созданию подобных силовых установок, оценить эффективность применяемых технических решений

«На первый взгляд может показаться, что устанавливать винтовой движитель на реактивный самолет (маршевые двигатели которого априори обладают большим запасом мощности, чем экспериментальный образец) — бессмысленная затея, но этому есть свои причины. С точки зрения чистоты эксперимента хорошо бы подошел самолет по типу Ан-28, но, когда работа только начиналась, мы до конца не знали, как в конечном виде будет выглядеть гибридная силовая установка, сколько потребуется аккумуляторов, какие будут аккумуляторы, какой конечный вес, габариты установки и так далее. Все эти вопросы важны, но, так как сама установка экспериментальная, не все идет по задуманным заранее планам: у природы свой взгляд на все процессы, которые происходят в оборудовании, а у людей — свой, следовательно, приходится что-то менять на ходу. По этим причинам, — говорит Дмитрий Ожгибесов, — было принято решение использовать самолет с большим запасом максимального взлетного веса».

Будущее авиации

Работу планируется завершить в 2022 году, ее результатом будут летные испытания демонстратора ГСУ. Они позволят проверить конструктивные подходы к созданию подобных силовых установок, оценить эффективность применяемых технических решений.

Направление малошумных и экологичных гибридных и электрических силовых установок — одна из определяющих технологий для будущего авиации. Их исследованием, прежде всего для перспективных серийных самолетов малой и региональной авиации, занимаются все авиаконцерны мира и профильные научные центры. Преимущество гибридных силовых установок состоит в возможности, с одной стороны, получить выгоду от энергоэффективных, экологически чистых электрических технологий, с другой — сохранить приемлемую весовую эффективность за счет оптимизации конструкции и режимов работы газотурбинных или поршневых авиационных двигателей.

«Применение гибридных технологий в авиации позволит уменьшить расход топлива до 70 процентов и существенно сократить вредные выбросы. Кроме того, в связи с тем, что авиационные требования к технологиям наиболее жесткие, это дает возможность использовать их в других отраслях промышленности при создании новой техники»

«Применение гибридных технологий в авиации позволит уменьшить расход топлива до 70 процентов и существенно сократить вредные выбросы. Кроме того, в связи с тем, что авиационные требования к технологиям наиболее жесткие, это дает возможность использовать их в других отраслях промышленности при создании новой техники. И именно здесь прикладная наука является драйвером высокоинтеллектуальных и сложных инновационных технологий», — отметил директор НИЦ «Институт им. Н. Е. Жуковского» Андрей Дутов.

По его словам, в Институте имени Жуковского сформирована комплексная научно-техническая платформа «Электрический ЛА» (летательный аппарат), в рамках которой все ведущие научно-исследовательские центры авиационной промышленности — ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИАС, СибНИА — совместно создают новейшие технологические решения.

Forestry/Электрический двигатель

Электрический двигатель — генератор RF (ранее: МДж), добавляемый модификацией Forestry. Работает за счёт электричества из модификации IndustrialCraft 2. Для включения он должен быть активирован сигналом красного камня, как и любой двигатель BuildCraft. Электрический двигатель не может взорваться от перегрева.

Максимум он потребляет 6 еЭ/такт, а его выходная мощность составляет 20 RF/такт (2 МДж/такт). Если его улучшить, то максимум потребляет 50 еЭ/такт, а выходная мощность составит 140 RF/такт (14 МДж/такт). Имеет встроенный аккумулятор, который можно заряжать, используя электричество, подаваемое по проводам (принимает любое входное напряжение, заряжает аккумулятор до 12 еЭ), а можно заряжать вручную, положив внутрь заряженный аккумулятор или энергокристалл (красный, синий) в зависимости от версии.

Двигатель перегревается, если вся вырабатываемая энергия не будет успевать потребляться. По достижении критической температуры двигатель остановится, пока полностью не остынет.

Если запитать двигатель напряжением меньше его максимального потребления, то он просто будет работать с меньшей мощностью и медленнее. Следует знать, что он всегда потребляет только указанные 6 единиц энергии, даже если к нему подводить напряжение, повышаемое трансформатором. В некоторых версиях он не имеет интерфейса, из-за чего его параметры нельзя улучшить.

Содержание

  • 1 Создание
  • 2 Интерфейс
  • 3 Улучшения
  • 4 Взаимодействие с трубами

Создание [ ]

Интерфейс [ ]


В нижний слот можно положить заряженные аккумулятор или энергокристалл (красный).
Левый слот для установки улучшений — печатных плат с припаянными электронными лампами.

Улучшения [ ]

Электронные лампы Эффект у печатной платы
Оловянные электронные лампы Добавочное напряжение I (2*)
Повышает выходную мощность на 20 RF/т.
Повышает потребляемую мощность на 7 EU/т.
Медные электронные лампы Пониженное напряжение (1*)
Понижает выходную мощность на 10 RF/т.
Понижает потребляемую мощность на 2 EU/т.
Бронзовые электронные лампы Добавочное напряжение II (2*)
Повышает выходную мощность на 40 RF/т.
Повышает потребляемую мощность на 15 EU/т.
Железные электронные лампы Электроэффективность (1*)
Понижает потребляемую мощность на 1 EU/т.

*В скобках названий эффектов указано, сколько раз можно использовать лампу на печатной плате.

Взаимодействие с трубами [ ]

Выход энергии через «переднюю сторону» обязательно деревянной трубой! Можно повернуть ключом из BuildCraft.

Авиационный сверхпроводниковый электродвигатель испытан в составе самолета

5 февраля в Новосибирске стартовал этап наземных отработок самолета-летающей лаборатории с демонстратором гибридной силовой установки (ГСУ), оснащенной сверхпроводниковым (ВТСП) электродвигателем мощностью 500 кВт. Двигатель создан в рамках совместного проекта Фонда перспективных исследований и компании «СуперОкс» (шифр «Контур»).

В ходе проведённых испытаний на летающей лаборатории, разработанной специалистами Сибирского научно-исследовательского института им. С.А. Чаплыгина (ФГУП «СибНИА») на базе самолета Як-40, подтверждена правильность выбранных электротехнических, прочностных и компоновочных решений, отмечена корректная совместная работа самолетного оборудования и ВТСП — электродвигателя. Исследованы условия электромагнитной совместимости бортового и ВТСП-оборудования, основные режимы работы электродвигателя и его систем: захолаживание, пуск, остановка, работа под нагрузкой.

Читать еще:  Быстрое увеличение оборотов двигателя

Совместный проект Фонда перспективных исследований и ЗАО «СуперОкс» «Контур» стартовал в 2016 году. Целью проекта стало создание электроэнергетических систем на основе принципа сверхпроводимости и разработка технологии производства высокотемпературных сверхпроводников в виде ленты (ВТСП-ленты). Более высокая плотность тока, допустимая в ВТСП-материалах, приводит к значительному улучшению основных характеристик электродвигателей и кабелей. Полученный в ходе выполнения проекта «Контур» научно-технический задел обеспечивает возможность двукратного повышения удельной мощности электрических машин, а также снижение расхода топлива при их использовании в составе гибридных силовых установок.

Успешная реализация данных исследований в перспективе позволит создать отечественные ГСУ и электроэнергетические комплексы для полностью электрических самолетов и вертолетов, отличающихся от существующих образцов авиационной техники более совершенными эксплуатационными характеристиками.

Разработка гибридной силовой установки, включающей в себя газотурбинный турбовальный двигатель с генератором, выполнена Центральным институтом авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (ФГУП «ЦИАМ») совместно с ФГБОУ ВО «УГАТУ».

По итогам испытаний на базе ФГУП «СибНИА» прошло рабочее совещание с участием руководителей реализующих проект организаций.

Руководитель проекта Фонда перспективных исследований

В период с 2021 по 2025 годы запланирована постановка проектов Фонда по разработке демонстрационных образцов и технологий для создания полностью электрического самолета/вертолета, что позволит Российской Федерации стать мировым лидером в переходе от традиционного парка летательных аппаратов, к аппаратам нового поколения. В высокой степени готовности находятся работы по созданию демонстраторов гибридной силовой установки на основе газотурбинного двигателя на водородном топливе и электроэнергетического комплекса, использующего ВТСП-материалы, электроэнергетического комплекса перспективного винтокрылого аппарата соосной схемы, преобразовательной техники и источников питания электроэнергетических комплексов, а также радиотехнических устройств с криогенным охлаждением.

Как сделать электродвигатель своими руками

Рассмотрим отдельные аспекты конструирования. Не станем обещать изготовление вечного двигателя, по типу творения, приписываемого Тесле, но рассказ предвидится интересным. Не станем тревожить читателей скрепками и батарейками, предлагаем поговорить, как приспособить уже готовый мотор под собственные цели. Известно, что конструкций масса, все используются, но современная литература базовые основы оставляет за кормой. Авторы проштудировали учебник прошлого века, изучая, как сделать электродвигатель собственноручно. Теперь предлагаем окунуться в знания, составляющие базис специалиста.

Почему в быту часто применяются коллекторные двигатели

Коллекторный тип двигателя

Если брать фазу на 220В, принцип работы электродвигателя на коллекторе позволяет изготовить устройства в 2-3 раза менее массивные, нежели при использовании асинхронной конструкции. Это важно при изготовлении приборов: ручные блендеры, миксеры, мясорубки. Помимо прочего, асинхронный двигатель сложно разогнать выше 3000 оборотов в минуту, для коллекторных указанное ограничение отсутствует. Что делает устройства единственно пригодными для реализации конструкций центрифужных соковыжималок, не говоря уже о пылесосах, где скорость часто не ниже.

Отпадает вопрос, как сделать регулятор оборотов электродвигателя. Задача давно решена путём отсечки части цикла синусоиды питающего напряжения. Это возможно, ведь коллекторному двигателю нет разницы, питаться переменным или постоянным током. В первом случае падают характеристики, но с явлением мирятся по причине очевидных выгод. Работает электродвигатель коллекторного типа и в стиральной машине, и в посудомоечной. Хотя скорости сильно отличаются.

Легко сделать и реверс. Для этого меняется полярность напряжения на одной обмотке (если затронуть обе, направление вращения останется прежним). Иная задача – как сделать двигатель с подобным количеством составных частей. Сделать самостоятельно коллектор вряд ли удастся, но намотать заново и подобрать статор вполне реально. Заметим, что от числа секций ротора зависит скорость вращения (аналогично амплитуде питающего напряжения). А на статоре лишь пара полюсов.

Наконец, при использовании указанной конструкции удаётся создать устройство универсальное. Работает двигатель без труда и от переменного, и от постоянного тока. Просто на обмотке делают отвод, при включении от выпрямленного напряжения задействуют полностью витки, а при синусоидальном исключительно часть. Это позволяет сохранить номинальные параметры. Сделать примитивный электродвигатель коллекторного типа не выглядит простой задачей, зато удастся целиком приспособить параметры под собственные нужды.

Особенности работы коллекторных двигателей

В коллекторном двигателе не слишком полюсов на статоре. Если говорить точнее, всего два — северный и южный. Магнитное поле в противовес асинхронным двигателям здесь не вращается. Вместо этого меняется положение полюсов на роторе. Подобное положение дел обеспечивается тем, что щётки постепенно движутся по секциям медного барабана. Особой намоткой катушек обеспечивается должное распределение. Полюса словно скользят по кругу ротора, толкая его в нужном направлении.

Для обеспечения режима реверса достаточно поменять полярность питания любой обмотки. Ротор в этом случае называется якорем, а статор – возбудителем. Включать эти цепи допустимо параллельно друг другу либо последовательно. И тогда начнут значительно изменяться характеристики прибора. Это описывается механическими характеристиками, взгляните на прилагающийся рисунок, чтобы представить утверждаемое. Здесь условно показаны графики для двух случаев:

График изменения характеристик прибора

  1. При параллельном питании возбудителя (статора) и якоря (ротора) коллекторного двигателя постоянным током его механическая характеристика почти горизонтальна. Это значит, что при изменении нагрузки на вал сохраняется номинальная частота вращения вала. Это применяется на обрабатывающих станках, где изменение оборотов не лучшим образом сказывается на качестве. В результате деталь вращается при касании её резцом резво, как при старте. Если препятствующий момент слишком возрастает, происходит срыв движения. Двигатель останавливается. Резюме: если хотите двигатель от пылесоса применить для создания металлообрабатывающего (токарного) станка, предлагается обмотки соединить параллельно, ведь в бытовой технике доминирует иной тип включения. Причём ситуация объяснима. При параллельном питании обмоток переменным током образуется слишком большое индуктивное сопротивление. Указанную методику следует применять с осторожностью.
  2. При последовательном питании ротора и статора у коллекторного двигателя появляется прелестное свойство – большой крутящий момент на старте. Такое качество активно используется для страгивания трамваев, троллейбусов и, вероятно, электропоездов. Главное, что при увеличении нагрузки обороты не срываются. Если запустить в таком режиме коллекторный двигатель на холостом ходу, скорость вращения вала будет расти безмерно. Если мощность мала – десятки Вт – беспокоиться не стоит: сила трения подшипников и щёток, возрастание токов индукции и явление перемагничивания сердечника вкупе затормозят рост на конкретном значении. В случае промышленных агрегатов либо упомянутого пылесоса, когда его двигатель извлекли из корпуса, повышение скорости идёт лавинообразно. Центробежная сила оказывается столь велика, что нагрузки способны разорвать якорь. Поосторожнее при запуске коллекторных двигателей с последовательным возбуждением.

Коллекторные двигатели с параллельным включением обмоток статора и ротора отлично поддаются регулировке. За счёт внедрения реостата в цепь возбудителя удаётся значительно поднять обороты. А если такой присоединить в ветвь якоря, вращения, напротив, замедлится. Это массово используется в технике для достижения нужных характеристик.

Конструкция коллекторного двигателя и связь её с потерями

При конструировании коллекторных двигателей принимаются во внимание сведения, касающиеся потерь. Выделяются трёх видов:

Читать еще:  Датчик температуры двигателя на пассат б5 плюс

    Электрическими принято называть тепловые потери при движении токов по проводникам. Для снижения указанной величины обмотки выполняются из меди, имеющей наименьшее удельное сопротивление из доступных материалов. Понятно, что лучше взять серебро, а золото – просто отлично, но это слишком дорого. Тепловые потери зависят от сечения. Нельзя выбирать толщину проводников слишком малой. С этой точки зрения она ограничивается рассеиваемой мощностью, не меньше реально присутствующей в двигателе. Иначе обмотка сгорит. Слишком толстые проводники из меди, впрочем, сделают двигатель громоздким и тяжёлым, плюс – дорогим. Важное дополнение: двигатели обязаны сопровождаться средствами защиты. Уместны термопредохранители или реле, находятся в свободной продаже. А значения срабатывания выбираются ниже температуры выгорания обмотки (изоляции). Обычно 135 градусов Цельсия. Технические данные на предельные температуры проводов приводятся в характеристиках (data sheet).

Обычно при питании коллекторного двигателя переменным током используется последовательное включение обмоток. В противном случае выходит слишком большое индуктивное сопротивление.

К сказанному добавим, что при питании коллекторного двигателя переменным током вступает в роль индуктивное сопротивление обмоток. Поэтому при одинаковом действующем напряжении частота оборотов понизится. Полюса статора и корпус уберегаются от магнитных потерь. В необходимости этого легко убедиться на простом опыте: питайте маломощный коллекторный двигатель от батарейки. Его корпус останется холодным. Но если теперь подать переменный ток с прежним действующим значением (по показаниям тестера), картина изменится. Теперь корпус коллекторного двигателя начнёт греться.

Эскиз сбора статора в поперечном срезе и сбоку

Потому даже кожух стараются собрать из листов электротехнической стали, клепая либо склеивая при помощи БФ-2 и аналогов. Наконец, дополним сказанное утверждением: листы набираются по поперечному срезу. Часто статор собирается по эскизу, показанному на рисунке. В этом случае катушка наматывается отдельно по шаблону, потом изолируется и надевается обратно, упрощая сборку. Что касается методик, проще нарезать сталь на плазменном станке, и не думать о цене мероприятия.

Проще найти (на свалке, в гараже) уже готовую форму для сборки. Потом уже намотать под неё катушки из медной проволоки с лаковой изоляцией. Заведомо диаметр подбирается больше. Вначале готовую катушку натягивают на первый выступ сердечника, потом на второй. Прижимают проволоку так, что по торцам остаётся небольшой воздушный зазор. Считается, подобное не критично. Чтобы держалось, у двух крайних пластин острые углы срезаются, оставшаяся серёдка отгибается наружу, отжимая торцы катушки. Это поможет собрать двигатель по заводским меркам.

Часто (особенно в блендерах) находится разомкнутый сердечник статора. Это не искажает форму магнитного поля. Раз полюс единственный, особой мощности ожидать не приходится. Форма сердечника напоминает букву П, между ножками литеры в магнитном поле вертится ротор. Под устройство сделаны кругообразные прорези в нужных местах. Подобный статор нетрудно собрать самостоятельно из старого трансформатора. Это проще, нежели сделать электродвигатель с нуля.

Сердечник в месте намотки изолируется стальной гильзой, по бокам – диэлектрическим фланцами, вырезанными из любого подходящего пластика.

Магистрант ЮУрГУ разрабатывает улучшенный электродвигатель нового типа

Двигатель для электротранспорта создает магистрант ЮУрГУ Алексей Валиев. Вместе с преподавателем Энергетического факультета юный исследователь трудится над перспективной разработкой, которая должна вывести производство электромашин на новый уровень. Потенциал проекта отметили на конкурсе «УМНИК» – магистрант оказался в числе победителей и получил грант на развитие своей идеи.

Двигатель для электрических автомобилей создает магистрант ЮУрГУ Алексей Валиев. Перспективное направление захватило его еще на первом курсе. Студент Энергетического факультета Политехнического института проектировал асинхронный двигатель (электродвигатель переменного тока), а затем занялся электродвигателем типа PCB (Printed Circuit Board Motor). Его отличительной особенностью является статор (неподвижная часть электродвигателя) с печатной платой. Со своей разработкой молодой ученый выиграл конкурс проектов «УМНИК».

На фото: Алексей Валиев, магистрант Энергетического факультета Политехнического института

Конкурсной комиссии Алексей Валиев представил проект современного электродвигателя – более мощного в сравнении с аналогами, но при этом не такого громоздкого. Его преимущества можно заметить даже во время производства: для такого электродвигателя нужно меньше материалов, чем для других.

«Преимуществом данного двигателя типа PCB будут являться меньшие габариты при тех же мощностях, что и у аналогов, за счет улучшения отвода тепла и повышения тока двигателя. Это новый вид двигателя на рынке, он может достичь лучших характеристик по сравнению с аналогами», – рассказал Алексей Валиев.

Рисунок: устройство двигателя типа PCB

Двигатель типа PCB широко применяется: его можно встретить, например, в сервоприводах (механических приводах с автоматической коррекцией состояния) и устройствах, созданных для тяжелых условий эксплуатации. Образец, который создает магистрант Энергетического факультета, рассчитан в первую очередь на индивидуальный транспорт. Это направление сегодня особенно актуально, ведь современный мир все больше уходит в сторону электромобилей. Их двигатели надежные и долговечные, могут долго эксплуатироваться, сами машины не производят вредные выхлопы, а также создают меньше шума.

Сейчас Алексей Валиев на начальном этапе создания двигателя типа PCB. Он разрабатывает чертежи и производит расчеты. В работе над проектом магистранту помогает профессор кафедры «Автоматизированный электропривод» Владимир Кодкин. Он консультирует по возникающим у молодого исследователя вопросам и объясняет принцип работы устройства.

В переходе от теоретической к практической части проекта исследователю поможет грант в 500 тысяч рублей, который получил Алексей Валиев, став победителем конкурса «УМНИК». В течение двух лет магистранту нужно представить разработку и запатентовать ее. Молодой исследователь не исключает также возможность сотрудничества с предприятиями, заинтересованными в выпуске устройств, работающих на электрических двигателях.

ЮУрГУ – участник Проекта «5-100», призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector