О современных электрических двигателях

В большинстве экологических автомобилей, таких как электромобили, гибриды и автомобили на топливных элементах, главной двигательной силой являются электрические двигатели. В основе работы современного электрического двигателя лежит принцип электромагнитной индукции — явление, связанное с возникновением ЭДС в замкнутом контуре при изменении магнитного потока.

Наличие тесной связи между магнитными и электрическими явлениями открыла перед учеными новые возможности. История электрического транспорта и всех электродвигателей начинается с закона электромагнитной индукции, открытого М. Фарадеем в 1831 году, и правила Э. Ленца, согласно которому индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызывает. Именно труды этих двух ученых легли в основу первого электрического двигателя Бориса Якоби.

Хотя современные электрические двигатели и основаны на том же законе, что и электромеханический преобразователь Якоби, существенные различия в них имеются. Со временем электродвигатели стали более мощными, компактными и существенно увеличили свой КПД. Коэффициент полезного действия современного электрического двигателя достигает 85-95%. Для сравнения, максимальный КПД бензинового или дизельного двигателя (да и двигателей внутреннего сгорания в целом) без вспомогательных систем едва достигает 45%.

electricmotor

Виды современных электрических двигателей

Электрические двигатели делятся по роду напряжения, которое их питает:

Двигатель переменного тока;

Двигатель постоянного тока.

По числу фаз сети, что их питает:

Однофазный электрический двигатель. С одной рабочей обмоткой, подключается к однофазной сети переменного тока;

Двухфазный электрический двигатель. Имеет две обмотки, сдвинутые в пространстве на 90 градусов;

Трехфазный электрический двигатель. Подключается к трехфазной сети переменного тока, имеет 3 обмотки, магнитные поля которых расположены через 120 градусов.

По конструктивному исполнению:

Коллекторный. Переключателем тока в обмотках и датчиком положения ротора то же самое устройство — электротехнический коммутатор. Работает преимущественно на постоянном токе, однако современные электродвигатели, так называемые универсальные коллекторные двигатели, могут одновременно работать на постоянном и переменном токе;

Без коллектора. Вентильные двигатели постоянного тока выполнены в виде замкнутой системы с датчиком положения ротора, инвертором и преобразователем координат.

car

По принципу работы:

Синхронный электродвигатель. Электромеханическая машина, в которой ротор вращается синхронно с магнитным полем переменного тока;

Асинхронный электрический двигатель. Частота вращения ротора асинхронного двигателя переменного тока не совпадает с частотой вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.

По способу возбуждения:

с возбуждением от постоянных магнитов;

с параллельным возбуждением;

с последовательным возбуждением;

с последовательно-параллельным.

Электрический двигатель для электромобиля

В современных электромобилях может использоваться как электродвигатель постоянного, так и переменного тока. Его основной задачей является же передача крутящего момента на двигатель электромобиля. Основными отличиями современного электрического двигателя для автомобиля от традиционного электромеханической машины является большая мощность и компактные размеры, вызванные ограниченностью доступного пространства. Характеризуются современные электрические двигатели мощностью, максимальным крутящим моментом, напряжением, током, а также частотой вращения.