Мотор колесо мотор генератор: Как можно использовать мотор-колесо в качестве генератора?

Содержание

Как можно использовать мотор-колесо в качестве генератора?

Коммерческие ветрогенераторы обычно оснащаются винтовыми пропеллерными электродвигателями. У них высокий КПД – до 49%. Но такие двигатели сложны в изготовлении, поэтому самодельные ветрогенераторы обычно имеют стандартную конструкцию на роторном моторе.

В роли генераторов для домашней ветроэнергетики нередко используются мотор-колеса для электровелосипедов и гироскутеров. Фактически МК для велосипеда, скутера или электромобиля – это готовый 3-фазный генератор тока на магнитах.

Устройство мотор-колеса

Внутри втулочного мотора для велосипеда или скутера находится вращающийся статор с 30–50 неодимовыми магнитами и статичный ротор с 3 независимыми обмотками. Каждая из них выполнена из 4–9 проводов общим диаметром 3–4 мм. В велосипедных МК обмотки обычно соединяются по схеме «звезда», а в моделях для электросамокатов и скутеров – по принципу «треугольник».

Характерные особенности

Перечислим важные особенности втулочных электродвигателей:

  1. В режиме генератора мотор-колесо начинает выдавать ток без промедлений. Номинальная мощность МК при таком варианте использования достигается при 500–700 об./мин., в зависимости от особенностей модели.
  2. Выработка электроэнергии обеспечивается сразу после установки ветрогенератора, даже при незначительной силе ветра (1–2 м/с).
  3. Выходное напряжение пропорционально скорости вращения.
  4. Для увеличения снимаемой мощности достаточно подключить дополнительные обмотки.
  5. Для торможения МК достаточно закоротить обмотки между собой.
  6. Для регулировки мощности можно снять или подключить дополнительные обмотки, предварительно закоротив их.

Типы мотор-колес

Мотор-колеса бывают редукторными и прямоприводными. Для использования в качестве генератора электрического тока для ветряка подходят только модели прямого привода. Они не только более надежны и дольше служат благодаря максимально простой конструкции, но и обеспечивают возможность рекуперации энергии. К тому же, отсутствие шестеренок на прямоприводном электродвигателе снижает механические потери.

По весу и мощности МК прямого привода делятся на 3 категории:

  1. Модели массой 4,5–6 кг с номинальной мощностью 600–1000 Вт и КПД около 85%.
  2. Устройства массой 8–10 кг с номинальной мощностью 1,5–2 кВт.
  3. «Тяжеловесы» массой до 24 кг и мощностью до 8 кВт.

Для получения хорошего инерционного эффекта используемое в качестве генератора мотор-колесо должно быть тяжелым. Для получения мощного ветряка подойдет МК на 1000 Вт и 48 В. Универсальную модель можно собрать из МК на 800 Вт, а компактный вариант – на основе ступичного электромотора мощностью 500 Вт.

Выбор напряжения

При покупке прямоприводного МК для вертикального ветряка нужно выбирать модели с увеличенным вольтажом. Например, для аккумуляторной системы напряжением 12 В подойдет безредукторный электромотор на 24 В, для АКБ на 24 В – мотор на 36 В и т.д. Такая разница в напряжении необходима для компенсации его снижения на контроллере и корректной работы при увеличенных оборотах на ветряке. К тому же, напряжение электромотора должно быть выше заданного выходного напряжения, чтобы не допустить его критического снижения при вращении на неполную мощность.

Принцип работы мотор-колеса как генератора ветряка

Для запуска МК нужен источник крутящего момента. Для превращения мотор-колеса в источник энергии нужно инициировать его вращение и заставить устройство работать в качестве генератора. Для этого нужен выгодный пусковой старт, например, энергия ветра. Чтобы использовать ее для выработки электроэнергии, достаточно собрать и установить ветряк из мотор-колеса.

Основные элементы такой конструкции – это ось вращения, лопасти для улавливания ветра и мачта для подъема конструкции на необходимую высоту. Положение генератора может быть вертикальным и горизонтальным. Вертикальный вариант лучше, т.к. позволяет минимизировать сопротивление вращению. Лопасти можно сделать из полипропиленовых полусфер или другие, на усмотрение разработчика. Главное – чтобы они запускались в движение даже при небольшом движении ветра.

Сборка ветрогенератора из мотор-колеса

Процесс сборки ветряка своими руками включает следующие этапы:

  1. Подготовка мотор-колеса с подходящими значениями напряжения, мощности и крутящего момента.
  2. Изготовление и монтаж лопастей. Их можно сконструировать из ПВХ трубы, полипропилена, стеклоткани, дерева и других материалов. Для возможности вращения даже при незначительном ветре лопасти нужно развести на максимальное расстояние от оси вращения.
  3. Соединение лопастей с колесом. Проверка прочности крепления.
  4. Монтаж поворотного механизма, необходимого для вращения лопастей от малейших дуновений ветра. По прочности лучше использовать узел из стали, чтобы он выдерживал даже ураганные воздействия.
  5. Подготовка контроллера, необходимого для измерения выходной мощности.
  6. Установка турбины для монтажа ветряка. Например, можно соединить крепежом уголки из металла. Готовую турбину надеть на ось вращения и выполнить статическую балансировку.
  7. Подсоединение МК к устройствам, потребляющим энергию.

Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes о выборе напряжения для электровелосипеда.

Ветрогенератор из мотор-колеса

В коммерческих ветрогенераторах чаще всего используют винтовые пропеллерные двигатели – у них максимальный КПД, доходящий до 49%. Это весомое преимущество, и свой третий или четвертый по счету ветряк вы можете попытаться изготовить по пропелерной схеме —  но винтовые двигатели значительно сложнее изготовить, поэтому если вы хотите сделать свой первый самодельный ветрогенератор, т.е. не покупать готовый, а именно сделать  ветрогенератор своими руками, лучше начать с классических конструкций на роторном двигателе, выглядит она так:

Однако не стоит думать, что необходимо поднять ветряк как можно выше любой ценой – на самом деле скорость ветра пропорциональна корню седьмой степени от высоты – выгода не большая, но с точки зрения монтажа это весьма существенно!

Один только плюс – если ветро энергетическая установка (ВЭУ) высоко поднятая над землей, то она будет выполнять функцию молниеотвода, а это для сельской местности бывает полезно.

До недавнего времени главной проблемой в строительстве ветрогенераторов являлся выбор (или самостоятельная постройка) генератора электрического тока, подключаемого к шкиву ветрогенератора – всегда легче использовать готовую конструкцию, чем собирать и наматывать обмотки самостоятельно.

И все поменялось с появлением мотор-колес для электровелосипедов и электроскутеров – это идеальные генераторы для домашней ветроэнергетики! В терминах ветроэнергетики правильнее всего принимать мотор колесо за  «многополюсной тихоходный генератор», посмотрим, как оно устроено, самое простое и дешевое мотор-колесо для электровелосипеда:

Как мы видим, в зависимости от конструкции, это от 30 до 50 ниодимовых магнита, закрепленных на вращающемся статоре и неподвижный ротор с тремя независимыми обмотками. Каждая обмотка намотана 4-9 параллельно соединенными (для лучшего заполнения паза) проводами, суммарный диаметр около 3-4мм. Посмотрим, что стоит отметить особо важным для самостоятельного строительства ветрогенератора из мотор-колеса?

1.В режиме генератора, любое мотор колесо начинает выдавать ток сразу же, «с пол оборота!»

2.Выдаваемое напряжение пропорционально скорости вращения – учитывайте это при выборе контроллера.

3.Снимаемую мощность можно увеличить, подключая дополнительные обмотки!

4.Можно затормозить мотор-колесо закоротив обмотки между собой – с обмотками ничего страшного не случится, электротормоза такой конструкции давно используются на электровелосипедах и электроскутерах.

5.Внутри мотор-колеса для электровелосипеда обмотки чаще бывают соединены по схеме «звезда».  А мотор колеса для скутеров и, особенно, мотор колеса для электросамокатов имеют соединение обмоток по схеме «треугольник» — имейте в виду это при конструировании! Хотя, залезть в мотор-колесо и перепаять обмотки не представляет никакого труда, все эти мотор колеса очень легко открываются!

6.Мотор колеса отличаются по весу и условно делятся на три класса: 4.5-6кг имеют паспортную мощность около 600 – 1000 вт, в случае их использования по назначению, и КПД порядка 85%.
Мотор-колеса весом от 8 до 10 кг мощностью около 1500 – 2000 ватт. И самые мощные, до 24 кг включительно, рассчитаны на мощность до 8000 ватт.

7.Цена на голое мотор колесо (т.е. в комплекте нет ничего кроме самого мотор колеса), которое имеется в наличии .

8.Максимальные обороты мотор-колес при эксплуатации по прямому назначению  — от 200 до 400 оборотов в минуту.

Теперь поговорим о конструкциях роторов для ветряков с мотор-колесом. Естественно, конструкция их может быть абсолютно любая, никаких ограничений нет. Но, какие-то подходят лучше и считаются проще для самостоятельно изготовления своего первого ветрогенератора. Абсолютным лидером тут являются вертикальные конструкции с ротором Савониуса. Этот тип конструкции очень прочен и долговечен, если построен правильно, имеет относительно небольшую скорость вращения, что важно именно в конструкции с мотор-колесом в качестве электрогенератора. Ротор Савониуса может быть легко изготовлен в домашних условиях, без возни с аэродинамическим профилем крыла и другими проблемами, связанными с изготовлением горизонтальной «пропеллерной» турбины. Более того, в отличие от турбины с горизонтальной осью, ротор Савониуса всегда ориентирован по ветру, и не сильно зависит от турбулентности, что иногда бывает сильным подспорьем.

К недостатком роторов Савониса (а их достаточное количество) обычно относят их низкий КПД, всего порядка 15%. К счастью, для конструкций с мотор-колесов наиболее подходит самый эффективный вид ротора Савониуса.

Он не только имеет аэродинамическое преимущество, так как воздушные потоки отклоняются лопастями два раза, но лопасти еще имеют некоторый аэродинамический профиль. Когда на лопасти находит поток воздуха, создается небольшая подъемная сила и, следовательно, эффективность ротора повышается. Реальные конструкции на таком профиле начинают движение при ветре, который лицом не ощущается…

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ МОТОР-КОЛЕСА

Диоды всего лутчше брать минимум 10А или диодные мосты.

Многие сталкиваются с вопросом после сборки генератора, как избежать перезаряда АКБ. Ответ прост.  Вам поможет контроллер заряда от автомобиля. Плюсы очевидны, пришел, выбрал, купил.На примере,реле регулятора напряжения РР 362.3772 устанавливается на 

ПАЗ-3205  ГАЗ-53,  артикул РР 362-01     

Ветрогенератор и мотор колесо

Многие ищут готовый генератор для изготовления ветрогенератора, и такой генератор есть, это велосипедное мотор колесо, есть и более мощные, для скутеров и электромобилей. Мотор колесо это готовый трёхфазный генератор на магнитах, номинальная мощность которого в режиме генератора достигается уже при 500-700 об/м, бывают и более высокооборотистые, зависит от конкретной модели.

Например мотор колесо (TM Volta bikes 48vv1000w), скорость вращения которого на холостом ходу в режиме двигателя 460 об/м при 48v. В режиме генератора он выдаст 1кВт при примерно 600 об/м на 48v АКБ. На 12-ти вольтовый АКБ конечно меньше, но заряд будет начинаться примерно при 100-120 об/м, а максимальная мощность с хорошим трёхлопастным винтом будет не более 400-500 ватт. На 24 вольт АКБ максимальная мощность будет лучше, но начало заряда акб с 200-250 об/м.

Есть у мотор колеса и неприятность, это довольно ощутимое залипание, по этому будет тяжело стартовать на слабом ветре, но это уже зависит от стартового момента винта. Винт это отдельная тема и я пока не встречал ветряки с мотор колёсами и хорошими винтами, но вот что мне удалось найти по готовым ветрогенераторам.

Ветрогенератор с мотор колесом мощностью 1 кВт

>

Этот ветрогенератор имеет деревянный винт диаметром 4 метра. Мотор колесо с цепным приводом и передаточным числом 1:2, то-есть оно вращается в два раза быстрей чем винт. Максимальный ток заряда 12 вольт АКБ достигал 30А. Конструкция думаю понятна ниже на фото

>

Ветрогенератор сделан вроде бы неплохо, но винт имеет слишком большой диаметр, и из-за этого низкие обороты, и редукция 1:2 не особо помогает поднять мощность ветрогенератора. По этому зарядка начинается поздновато и обороты низкие. Но думаю создатель этого ветрогенератора в будущем это поймёт. Сам винт тоже сделан неизвестно как и не имеет крутки, поэтому скорее всего имеет низкий КИЭВ и быстроходность. В общем конструкция хорошая за исключением винта.

Ветрогенератор с мотор колесом мощностью 1 кВт


и оригинальным креплением >

Конструкция этого ветрогенератора на мой взгляд более продумана. у мотор-колеса слабая ось, диаметр которой всего 12 мм, и к тому же она полая и через неё проходят провода. Поэтому если крепить лопасти к корпусу, а генератор за ось с одной стороны то это очень слабое крепление и такой тонкий вал легко может сломать. Здесь сделан переходник с подшипником, на который и приходится вся нагрузка винта.

>

Винт здесь трёхлопастной, имеет прямой привод на генератор сам винт диаметром под 2.7-3 метра, и имеет неплохую быстроходность и КИЭВ. Мощность этого ветряка при ветре 4-5 м/с составляет 150-250 ватт что уже очень неплохо.

Ветрогенераторы на основе мотор колёс

Ниже ссылки с описанием на другие статьи на сайте где описаны ветряки с мотор колёсами в качестве генератора. >

Ветрогенератор из мотор-колеса 900 ватт

В качестве генератора в этом ветряке использовано велосипедное мотор-колесо, максимальная мощность зафиксирована 900 ватт, это на 30 вольт и 30 ампер, ветрогенератор работает на АКБ 24 вольта >

Ветрогенератор из мотор-колеса

Немного фотографий небольшого вертикального ветрогенератора. В качестве генератора здесь использовалось мотор-колесо от скутера, передача крутящего момента на генератор цепная, соотношение примерно 1:2,5. Размеры ротора 1*1,6 метра, высота мачты 9 метров. На среднем ветру этот ветряк выдает до 3А и 17v на зарядку щелочного аккумулятора.

В общем мотор колесо хороший генератор, но его стоимость не такая и низкая, стоит оно на 1кВт около 200-250$, это его самый главный минус, но это находка для тех кто сам не может сделать хороший генератор. Также залипание как я уже писал у мотор колеса довольно ощутимое и трёхлопастные винты будут плохо стартовать на слабом ветру. Сам я не пробовал делать ветряк на таком генераторе, но может быть и получится когда нибудь.

Мотор-Колесо

Добро пожаловать на сайт motor-koleso.ru. Данный проект посвящен различным   мотор-колесам, технологиям, авторам, продуктам.

Мотор-колесо — разновидность ведущего колеса, комплексный агрегат, в котором объединены непосредственно колесо, электрический двигатель, силовая передача и тормозная система.

Описание
Мотор-колесо представляет собой агрегат, объединяющий колесо и встроенные в него тяговый электродвигатель, силовую передачу и тормозную систему (таким образом, каждое мотор-колесо имеет индивидуальный привод). Устанавливается, как правило, в подвешенном к раме кронштейне (в случае, когда колесо не является управляемым) либо в установленном в поворотной цапфе подшипнике (в случае, когда колесо является одновременно ведущим и управляемым). Питается энергией от двигателя внутреннего сгорания через электромеханическую трансмиссию (преимущественно на автомобильной технике, главным образом тяжёлой), от контактной сети (на троллейбусах и троллейвозах) или от аккумулятора (на электромобилях и электровелосипедах, либо, в качестве дополнительного источника энергии, на автомобильной технике с двигателем внутреннего сгорания, такой как гибридные автомобили, или троллейбусах). Может функционировать в двух режимах — тяговом и генераторном. В тяговом режиме вращение передаётся с вала якоря электродвигателя, работающего в двигательном режиме, через редуктор к внутреннему зубчатому венцу ведущего колеса; в генераторном режиме, используемом для электрического торможения, электродвигатель переходит в генераторный режим работы, а электроэнергия преобразуется в тепло на тормозном реостате (реостатное торможение) либо возвращается в электрическую сеть или применяется для зарядки аккумуляторов (рекуперативное торможение).

Наибольшее распространение мотор-колёса получили на самосвалах особо большой грузоподъёмности.

Все мотор-колеса подразделяются на 2 типа:
1. Редукторные,
2. Безредукторные (бесщёточные) или  Директ-драйв (Direct Drive — прямой привод).

Редукторные моторы:

Внутри мотор-колеса, помимо статора и ротора находятся 3 пластиковые шестерни и фривил, позволяющие поднять крутящий момент колеса, а так же незначительно улучшить накат, из-за отсутствия так называемого зубцового эффекта. Но за все это приходится платить недолгим сроком службы мотора, постоянно меняя эти недешевые шестеренки, которые к тому же отсутствуют в свободной продаже. Так же у данного типа моторов невозможно организовать торможение двигателем (рекуперация), что приводит к очень быстрому износу тормозных колодок на велосипедах, оснащенных таким мотором.

Кроме того, редукторные моторы требуют смазки через каждые 1-2 сезона, а это в свою очередь:
— запах масла, в месте хранения электровелосипеда,
— затраты на тех.обслуживание и ремонт (актуален вопрос постгарантийного обслуживания).

Типичная неисправность редукторного мотора: слом пластиковых (так называемых «композитных») шестерёнок. Чем больше вес седока, тем больше возрастает вероятность слома шестерёнок.

Безредукторные (бесщёточные) Моторы или  Директ-драйв (Direct Drive):

Директ-драйв моторы гораздо более надежны, так как в них нет никаких изнашиваемых элементов, кроме подшипников, которые рекомендуется планово менять после пробега в 150 тыс.км. (при нашем климате, это десятки лет). Они не требуют смазки, как редукторые моторы, т.е. полностью отсутствет запах смазочных материалов (особенно актуально, если хранить электровелосипед в квартире).

Обычно такие мотор-колеса отлично работают в равнинных местностях, где нет крутых длинных подъемов, и позволяют в большинстве случаев вообще не использовать тормозные колодки при активированной функции рекуперации, оставляя их только для экстренного торможения.

Одним из Direct Drive моторов является Magic Pie 3. В нем так же, как и в других  моторах этого класса, отсутствуют трущиеся и изнашиваемые элементы, присутствует функция рекуперативного торможения.

Отличительной особенностью данной модели является увеличенный диаметр статора и ротора, что сильно увеличивает крутящий момент, подобно редукторным колесам, но сохраняются все возможности директ-драйва. В Magic Pie 3 существенно переработан и улучшен встроенный контроллер, применена новая элементная база, что позволяет добиться лучшей динамики  при разгоне и покорять крутые горы. Сохранена и расширена возможность программирования внутреннего контроллера, что позволяет выставить желаемый режим эксплуатации мотора.(например поднять мощность до максимума, при поездках по горной местности, или наоборот, снизить скорость и мощность, до безопасной если ваш ребенок тоже захочет покататься)

Так же компания Golden Motor существенно переработала коммутацию проводов в Magic Pie 3. Теперь, после установки набора на велосипед, все выглядит опрятно, нет никаких болтающихся  лишних проводов и разъемов, благодаря использованию Soket Dispenser:
Все элементы управления, находящиеся на руле, такие как: ручка газа, ручки тормоза, круиз-контроль, свет, сигнал, которые пронумерованы и подписаны  теперь подключаются к единому диспенсеру управления, который к тому же защищен от брызг, в отличие от обычных разъемов, используемых в аналогичных наборах электрификации. От него в мотор уже идет один единственный провод. Благодаря этому Magic Pie 3 не портит внешний вид вашего велосипеда и он продолжает выглядеть презентабельно!

Мотор-колесо Шкондина

Абсолютно новое, но набирающее популярность мотор-колесо Шкондина — это электрический двигатель оснований на принципе работы линейного ускорителя, который применяется в автомобилестроении.  Это такой себе «мотор в колесе». На ось ведущего колеса  закрепляются дисковые пластины. Ось, в свою очередь, закрепляется с колесом ротора, на котором по периметру располагаются постоянные магниты. При вращении в статоре с закрепленными соленоидами на них воздействует короткие импульсы тока, и создается переменное магнитное поле.

Данное изобретение было придумано еще в 80-х годах Яном Львовичем Колчинским, и долгое время одна лишь идея внедрить его в производство вызывала насмешки. Первым в изобретение поверил Василий Шкондин, основатель компании «Ультрамоторы». И в 1991 году изобретение было запатентировано.

Данное устройство разрабатывалось для электротранспорта. Это значительно увеличивало экологичность готового продукта, при достаточно небольшой стоимости.

Мотор-колесо Шкондина -это изобретение новое слово в машиностроении, альтернатива аккумуляторного транспорта.  Отличительной чертой именно этого мотор-колеса является эксплуатационные характеристики – данное устройство позволяет преодолевать расстояние, в несколько раз превышающее при работе обычного электродвигателя. Кроме этого, если его сравнивать с иными конструкциями мотор-колес, именно двигатель Шкондина отличается более простой схемой строения агрегата. Он состоит из 5 узлов, что делает производство  более выгодным в производстве, эксплуатации и ремонте. При этом качественные характеристики являются высше чем у конкурентов.

Мотор-колесо Смирнова

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве мотор-колеса транспортных средств. Мотор-колесо с бесконтактной коммутацией состоит из источника регулируемого напряжения, дискового ротора, а также статора, снабженного магнитами и рядами электрических блоков. Указанные блоки содержат секции катушек и датчики положения ротора, например датчики Холла. Такая конструкция мотор-колеса позволяет получить высокую удельную мощность при унификации узлов и деталей. 4 з.п. ф-лы., 7 ил. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве мотор-колеса транспортных, дорожных и других передвижных средств. Известен мотор-колесо, содержащий встроенную в колесо асинхронную электрическую машину, при этом статор с магнитопроводом неподвижно закреплен на оси колеса, на магнитопроводе статора размещены магнитные элементы, ротор установлен подвижно на оси колеса и имеет магнитопровод с короткозамкнутыми обмотками (см. Патент СССР N 1725780). Известный мотор-колесо имеет ряд недостатков: недостаточный пусковой момент, сложную систему управления и низкий КПД.

Мотор колесо Дуюнова

Мотор Колесо Дуюнова без магнитов — уникальный асинхронный электромотор. Асинхронный двигатель, но в нем более оптимально расположены обмотки. Все началось с перемотки существующих асинхронников на так называемую «славянку»

Электродвигатели «Славянка» являются эффективным средством снижения расхода электроэнергии и эксплуатационных затрат. Преимущества электродвигателей по сравнению с обычными асинхронными:
— Достижение высокого коэффициента полезного действия в диапазоне нагрузок 25 – 150% от номинальной, что в реальных условиях эксплуатации позволяет уменьшить расход электроэнергии на 15 – 50%
— Увеличение максимального крутящего момента на 10 – 100%
— Увеличение пускового момента на 20 – 50%
— Уменьшение пусковых токов в 2 раза, что снижает пиковые нагрузки на сеть и позволяет отказаться от использования устройств плавного пуска
— Снижение уровня шума на 6 – 7 дБА
— Уменьшение температуры нагрева обмоток, что, фактически, исключает возможность перегорания обмоток

«Славянка»?

Основные области применения – транспортные системы, подъемное оборудование, вентиляторы, насосы, компрессоры, редукторы, станки и т.д. Т.е. электродвигатели Славянка выгодно использовать в любой сфере, заменяя ими обычные трехфазные асинхронные электродвигатели. В частности, такие двигатели успешно применяются для электрических автомобилей, автобусов, железнодорожного транспорта. Совокупность положительных качеств электродвигателей «Славянка» особенно ярко проявляется в тяжелых условиях эксплуатации. Электродвигатели с совмещенной обмоткой по своим присоединительным размерам полностью соответствуют стандартным асинхронным электродвигателям, но, по желанию заказчика, могут поставляться и в исполнении с уменьшенными габаритами.

Классификация мотор-колёс по месту установки

Задние

Устанавливаются на заднюю ось и имеют в своём распоряжении резьбу или шлицы под кассету либо трещотку цепи.

Передние

Скоростные и тяговые мотор-колёса
Собственно, тяговый движок или скоростной, зависит от того, какое число витков в обмотке статора. Данный параметр подбирается при изготовлении девайса и при этом учитывается диаметр обода, а также нужный скоростной режим и тяговитость электродвижка.

Параметры мотор-колеса
Самым важным параметром электрического двигателя является его мощность. Когда колесо соприкасается с дорожной поверхностью, крутящий момент на оси преобразовывается в тяговую силу.

Соответствующие характеристики моторизированного колеса подбираются в зависимости от специфики эксплуатации, переносимой нагрузки, требуемого значения предельной скорости, а также специфики ландшафта. В любом случае, помимо мощности нужно обращать внимание и на такие параметры как номинальное напряжение, эффективность, масса, класс защиты от влаги, рекомендуемая нагрузка, материалы из которых изготовлен гаджет.

Что касается особенностей поставки мотор-колёс, то они могут предлагаться как заспицованными в обод, так и отдельно. Первый вариант обойдётся вам подороже.

Мотор-Колесо Шкондина

Мотор-Колесе Шкондина говорят и пишут многие. И часто это происходит на уровне мифов и предположений. Мол, есть такое изобретение, и по многим параметрам оно просто замечательно, а вот как оно работает, практически никто не объяснил. Сам Василий Васильевич Шкондин отсылает всех к своим многочисленным отечественным и зарубежным патентам, где, якобы, всё написано, а если хотите производить такие колеса, то берите лицензии.

О Мотор-Колесе Шкондина в Интернете можно найти ряд интересных статей. Например, «Василий Шкондин – конструктор лучших в мире электровелосипедов». Или познакомиться с информацией о моторе Шкондина по ряду фильмов. Например, по адресу , где можно посмотреть сразу нескольеко фильмов. Эти же фильмы можно найти в Интернете и по другим адресам. Приведу лишь один из последних фильмов, созданных Старухиным.

Видео

Здесь можно посмотреть сведения о патентах, которые принадлежат Шкондину . А тут указаны данные про «ООО МОТОР-КОЛЕСО ШКОНДИНА».

Чтобы понять особенности мотор-колеса Шкондина, а проще, говоря, двигателя Шкондина, нужно сравнить его двигатель с конструкцией стандартного двигателя постоянного тока и так называемого бесколлекторного двигателя. Но для начала приведем некоторые данные из патентов Шкондина, а также ряд рисунков, которые позволят понять основные принципы, которые положил Шкондин в основу своего мотора.

Познакомиться с патентами Шкондина можно по указанным адресам, но можно почитать и на моем сайте по адресам здесь и здесь. Сам Шкондин старается позиционировать свой двигатель как мотор-колесо, но при желании этому двигателю можно придать любую форму, сохраняя при этом саму идеологию изобретения. Рассмотрим поближе мотор-колесо Шкондина (рис.1)

Рис.1. Мотор-Колесо Шкондина в полуразобранном состоянии.

Итак, имеем статор внутри, и ротор снаружи. На статоре через равные промежутки установлено 11 пар магнитов, полюса магнитов чередуются. Всего полюсов 22. На роторе установлены 6 U-образных электромагнитов, у которых, получается, имеется 12 полюсов. На роторе установлены щетки, с помощью которых подается питание на электромагниты, а на статоре установлен коллектор, с которого электрический ток поступает на щетки. Обращаю внимание на то, что расстояние между полюсами любого электромагнита ротора равно расстоянию между соседними магнитами на статоре. А это означает, что в момент точного «соприкосновения» полюсов одного из электромагнитов с соседними полюсами магнитов на статоре, полюса остальных электромагнитов с полюсами магнитов на статоре не «соприкасаются».

Сдвиг полюсов электромагнитов на роторе и полюсов магнитов на статоре относительно друг друга создает между ними градиент напряженности магнитного поля, а последний как раз и является источником крутящего момента. Для варианта двигателя Шкондина, изображенного на рис.1 получается , что в каждый момент времени крутящий момент создают 5 электромагнитов из 6. Тот электромагнит, полюса которого точно «соприкасаются» с полюсами магнитов на статоре, крутящего момента не создаёт. Получаем своеобразный силовой КПД в 83%. И это при отсутствии притиво ЭДС. А если считать КПД по доле участвующих в создании тяги магнитов на статоре, то получаем, что из 22 магнитов тягу создают 20 магнитов, т.е., 91%.

Пока прошу поверить на слово, что коллектор мотора Шкондина устроен так, что он в нужное время переключает направление тока в обмотках электромагнитов, что обеспечивает тягу только в одну сторону. Можно даже утверждать, что в данном моторе Шкондина работают сразу 6 классических электромоторов. Мотор действительно работает мотором, а не маховиком. В данном моторе на «полную катушку» используется не только мощность электромагнитного поля, но и коллекторно-щеточный механизм. И при этом двигатель устроен удивительно просто. Он состоит всего из 5-6 основных деталей. Создав для этих деталей точные матрицы, можно штамповать двигатели Шкондина миллионами.

Познакомимся поближе с одним из патентов Шкондина. Это ИМПУЛЬСНО-ИНЕРЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ .  Выделим из этого патента достаточно большую цитату, которая содержит основные отличительные признаки двигателя Шкондина:

«Импульсно-инерционный электродвигатель, в соответствии с настоящим изобретением, содержит: статор с круговым магнитопроводом, на котором закреплено четное количество постоянных магнитов с одинаковым шагом;

ротор, отделенный от статора воздушным промежутком и несущий четное число электромагнитов, которые расположены попарно напротив друг друга;

распределительный коллектор, закрепленный на корпусе статора и имеющий расположенные по окружности токопроводящие пластины, соединенные с чередованием полярности с постоянным источником тока и разделенные диэлектрическими промежутками;

токосъемники, установленные с возможностью контакта с пластинами коллектора, причем каждый из токосъемников подключен к одноименному выводу обмоток соответствующих электромагнитов.

Каждый из электромагнитов имеет по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки, причем обмотки катушек смежных электромагнитов соединены последовательно, а выводы обмоток противоположных электромагнитов, не подключенные к токосъемникам, соединены между собой. Количество постоянных магнитов статора, равное n и количество электромагнитов ротора равное m, подбирают таким образом, чтобы они удовлетворяли соотношениям:

n=10+4k, где k — целое число, принимающее значения 0, 1, 2, 3 и т.д.

m=4+2L, где L — любое целое число, удовлетворяющее условию 0<=L<=k.

Наиболее часто используемые соотношения количества постоянных магнитов и электромагнитов следующие: n=10, m=4; n=14, m=6; n=18, m=4; n=22, m=4, 6, 8, 10; n=26, m=4, 6, 8, 10, 12 и т.д.

Такое соотношение числа электромагнитов и постоянных магнитов, их взаиморасположение и используемая схема коммутации электромагнитов обеспечивает резонанс токов текущих через обмотки диаметрально противоположных электромагнитов,и как следствие, уменьшает скачки напряжения (электропотребление) при трогании и разгоне электродвигателя и улучшает его динамические характеристики. Кроме того, такая конструкция электродвигателя позволяет максимально эффективно рекуперировать электроэнергию за счет возникновения противоЭДС при холостом ходе.

Практически ликвидировать искрение на токосъемниках можно путем выбора подходящего угла опережения между токосъемниками и токопроводящими пластинами коллектора. Поэтому обычно токосъемники устанавливают на электродвигателе с возможностью регулировки их положения относительно коллектора. Угол опережения лежит в диапазоне от 0 до 8°.

Общее число витков в обмотках катушек противоположных электромагнитов может быть различно. При этом резонансные явления усиливаются, если разница в количестве витков составляет величину 1/2p от общего числа витков в одной из катушек, где р=2, 3, 4, 5 и т.д.

Настоящее изобретение может быть использовано как для электродвигателя однонаправленного вращения, так и для реверсивного электродвигателя, в зависимости от способа подключения электропитания. В первом случае положительные токопроводящие пластины распределительного коллектора соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока, а отрицательные токопроводящие пластины распределительного коллектора при этом замкнуты на корпус электродвигателя.

В реверсивном электродвигателе положительные токопроводящие пластины распределительного коллектора соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока, а отрицательные токопроводящие пластины распределительного коллектора соединяют с отрицательным полюсом источника постоянного тока и изолируют от корпуса электродвигателя. Для изменения направления вращения электродвигателя меняют подключение полюсов источника постоянного тока на противоположное.

Конструктивно электродвигатель может быть выполнен так, что ротор будет расположен с внешней стороны статора или ротор будет расположен внутри статора.»

Приведем рисунки из этого патента, которые позволят нам лучше понять принцип работы мотора Шкондина.

Рис.2. Схема двигателя Шкондина со статором внутри ротора.

Рис.3. Схема обмоток и щеточного узла двигателя Шкондина.

Рис.4. Двигатель Шкондина с ротором внутри статора.

Рассмотрим последний рисунок. На нём полюса электромагнитов ротора сверху и снизу совпадают с полюсами магнитов на статоре. Эти электромагниты в создании тяги не участвуют, поэтому питание на них не подается.  Полюса электромагнитов справа и слева с полюсами магнитов на статоре не совпадают. Поэтому на эти электромагниты питание подается. И именно эти электромагниты создают крутящий момент. И именно на это тратится энергия из аккумулятора.

Обратите внимание, что как правый, так и левый электромагниты сразу взаимодействует с магнитными полями трех соседних статорных магнитов. А это уже типичная магнитная дорожка, которая за счет градиентов в магнитных полях позволяет получить максимальную тягу. Если считать тягу по задействованным электромагнитам, то получаем, что тягу создают 50% электромагнитов, а если по числу задействованных магнитов статора, то получаем, что в создании тяги участвует сразу 60% магнитов. А это уже большой показатель. Т.е., и на примере этой схеме мы убедились, что мотор-колесо Шкондина – это мотор в моторе.

Теперь рассмотрим схему стандартного электродвигателя с подмагничиванием статорных обмоток, взято здесь (рис.5):

Рис. 5.Стандартный двигатель постоянного тока

В этом двигателе всего пара щеток, зато на коллекторе масса контактов, численно равных числу проводников обмотки ротора. В правом верхнем углу показано сечение мотора с неправильным указанием направления токов в проводниках роторной обмотки. Дело в том, что в каждый момент времени ток подается только в пару проводников, значит только в одном проводнике сверху ток течет от нас, а внизу только в одном проводнике ток течет к нам. Остальные секции ротора такого мотора работают как маховик, что не всегда хорошо. Поэтому при запуске за счет необходимости «сдвинуть  ротор с места» такие моторы потребляют большой ток из сети или аккумулятора. Либо при выключении такие моторы превращаются в генераторы, так как остановка ротора, обладающего большой механической инерцией,  требует длительного промежутка времени.

К сожалению, такие моторы составляют большую часть моторов на постоянном токе в нашей промышленности. И замена электромагнитов статора на сильные постоянные магниты погоды не сделают.

Теперь посмотрим на возможность использования двигателя Шкондина в бесколлекторном варианте. Сам Шкондин получил несколько патентов, где как вариант он рассматривал возможность использования его двигателя без коллектора. Например, на следующем рисунке (рис. 6) показана такая схема:

Рис. 6. Схема мотора Шкондина в бесколлекторном варианте.

В этом случае двигатель Шкондина работает примерно так, как показано на следующей анимации, взятой по адресу .

Рис. 7. Анимация работы бесколлекторного двигателя

Но есть существенный различия. Если в двигателе на рис.7 магнитное поле вращается синхронно с вращением ротора, заставляя ротор вращаться вслед за вращением магнитного поля, то в двигателе Шкондина такого нет. В двигателе Шкондина «бегущим» является отключение тока электромагнита ротора в тот момент, когда полюса электромагнита ротора устанавливаются напротив полюсов пары магнитов на статоре. При этом в момент отключения тока в таком электромагните в других электромагнитах направление тока меняется на противоположное. Это позволяет в нужный момент или нужном месте заменить «притяжение» полюсов электромагнитов к паре магнитов на статоре на «выталкивание» полюсов электромагнитов от пары полюсов магнитов статора.

Поэтому Шкондин правильно делает своим оппонентам замечание, что подходить к его двигателю с общераспространёнными теориями бесполезно, что обмотки электромагнитов ротора нельзя соединять ни звездой, ни треугольником. Оно и, правда, двигатель Шкондина – это совокупность магнитных дорожек, динамически меняющих свои параметры за счет переключение обмоток электромагнитов в нужное время и в нужном месте. Поэтому и выдает этот мотор результаты, которые обычным моторам и не снились.

Мотор Шкондина – это не маховик, это устройство, которое с высоким КПД использует взаимодействие магнитных полей, параметры которых умело меняются как за счет правильного соотношения между парным числом магнитных полюсов на статоре и числом пар полюсов электромагнитов на роторе, число пар магнитов на статоре больше числа пар полюсов электромагнитов на роторе, правильно сконструированного коллектора или устройства синхронизации в бесколлекторном варианте.

Мотор Шкондина обладает при той же массе и подаваемого на обмотки ротора тока гораздо большей мощностью, чем электромотор стандартной конструкции.  Мотору Шкондина конструктивно можно придать любую форму, как в виде колеса (блина), так и в виде цилиндра, наподобие той формы, которую придают существующим двигателям постоянного тока. Это делает такие двигатели подходящими для установки в военную технику самого разного назначения. Эти двигатели можно использовать в космосе. В авиации такие двигатели хорошо подходят для вертолетов, так как они обладают малой инерцией вращения. Значит лопастями с такими двигателя легче управлять, уменьшится вероятность непредвиденных катастроф.

Кроме мотора Шкондин спроектировал и собрал несколько вариантов генераторов по своей схеме. Причем на одно и тоже транспортное средство можно установить и двигатель, и генератор. И когда двигатель будет «тянуть» транспортное средство, генератор будет вырабатывать электроэнергию и с КПД больше 90% и возвращать её в аккумулятор. Наивысшим достижением Шкондина является создание спарки двигателя и генератора, которые дополненные небольшой солнечной батареей или ветряком, практически становится «вечным» двигателем, мощность которого достаточна для обеспечения электроэнергией сельского дома или квартиры.

Так что для меня понятно, почему коляска для инвалидов, собранная Шкондиным, пробегает дистанцию на одном заряде аккумулятора больше, чем аналоги, собранные в других странах. Или почему на электровелосипеде Шкондина можно проехать 50 и более километров на паре аккумуляторов для источников бесперебойного питания, которые мы привыкли использовать для своих компьютеров. Или почему мотор-колесо Шкондина можно использовать для строительства ветрогенератора.

Данная статья написана не как реклама Шкондину, а как попытка разобраться с механизмом работы его двигателя, чтобы немного развеять тот туман, который в последнее время сгустился над этим изобретением.  И, похоже, что двигатель Шкондина, как всё гениальное,  очень простое устройство.

Можно еще долго вести разговор о достоинствах мотора Шкондина. Но пока к этому делу не проявят интерес государственные чиновники или акулы российского бизнеса, мотор-колесо Шкондина так и останется игрушкой для небольшой группы энтузиастов. В Интернете однажды «вышел» на небольшую статью, что электромобили на зимней Олимпиаде в Сочи созданы на основе моторов Шкондина. У меня есть надежда и уверенность, что к мотору Шкондина проявит интерес Министерство обороны Российской Федерации. И тогда мы, возможно, станем обладателями электровелосипедов или электромобилей, в которых будут установлены двигатели Шкондина. И не только в колесах, но и в системах управления.

Читайте так же
Мотор-колесо Смирнова
Мотор-колесо Дуюнова

Ветрогенератор из мотор-колеса: увидеть, собрать, оценить

Изобретение мотор-колеса открыло новую страницу в механике. В компактном устройстве удалось разместить настоящий асинхронный двигатель, который устанавливается в колеса для автомобилей, скутеров или велосипедов на правах ступицы и без труда приводит их в движение. Запустить мотор-колесо в работу может источник вращательного момента. Совершая десятки оборотов в минуту, это уникальное устройство не только обеспечивает движение транспортного средства, но и вырабатывает электроэнергию. Можно с уверенностью сказать: мотор-колесо является готовым генератором, область применения которого может выходить далеко за рамки перемещения обычных транспортных средств.

Можно ли создать ветрогенератор из мотор-колеса своими руками

Превратить простое мотор-колесо в источник энергии несложно: необходимо запустить его вращение, чтобы устройство начало работать как генератор. Потребуется пусковой старт, к выбору источника которого нужно подходить с точки зрения экономической целесообразности. Так, подключать мотор-колесо к обычному топливному генератору нерационально: стоимость полученной энергии будет слишком большой, чтобы говорить об экономии. Если же использовать в качестве источника старта энергию ветра, можно получить дешевое электричество с минимальными затратами, большая часть которых — расходы на сборку и установку конструкции. Наглядное подтверждение сказанного — ветряк из мотор-колеса на видео.

Какими преимуществами обладает ветрогенератор из мотор-колеса

Потратив некоторое время на сборку ветрогенератора из мотор-колеса, вы получите вполне работоспособное устройство с целым набором достоинств:

  • Запуск в работу и получение электроэнергии возможны сразу после установки, даже если скорость ветра не превышает 1-2 м/с.
  • Можно легко регулировать мощность, снимая или подключая дополнительные обмотки, которые предварительно следует закоротить.
  • Компактные устройства весом около 5 кг дают до 1000 Вт и имеют КПД около 80%, модели на 10 кг вырабатывают до 2000 Вт энергии, а конструкции на 20 кг — до 8000 Вт.

Подбирая комплектующие для сборки, стоит продумать, какое мотор-колесо лучше для ветрогенератора. Мощное устройство на 1000 Вт можно собрать из заднего мотор-колеса на 48V1000W. Универсальную модель ветряка из мотор-колеса на 800 Вт можно собрать на базе генератора 48V800W, а компактную модель до 500 Вт — на основе 48V500W.

Конструктивное решение будущей модели

Основа конструкции — это ветряк, состоящий из оси вращения, лопасти и мачты. Реализация остается на усмотрение мастера: подойдет практически любое колесо вплоть до велосипедного, на ободах спиц которого монтируются лопасти из полусфер полипропилена. Также следует выбрать тип расположения генератора: вертикальный или горизонтальный. С учетом сопротивления вращению, естественного для каждого мотор-колеса, очевидным становится преимущество вертикальной конструкции. В ней удастся развести лопасти таким образом, чтобы запустить их в движение смог даже слабый порыв ветра. Такое конструктивное решение особенно важно для тяжелых моделей на основе автомобильных колес. Большинство же домашних умельцев предпочитает собирать ветряк из мотор-колеса гироскутера или велосипеда, чтобы снять проблему запуска при слабом ветре.

Последовательность сборки

  • Готовится мотор-колесо, подобранное с учетом напряжения, мощности и предельного числа оборотов в минуту. Устраняются мелкие неполадки, корпус очищается от пыли и приспосабливается к новой жизни.
  • Изготавливаются и монтируются лопасти. Можно заказать готовые модели или изготовить их из древесины, стеклоткани или ПВХ-трубы.
  • Лопасти соединяются с колесом, тестируются на предмет прочности крепления.
  • Монтируется поворотный механизм, благодаря которому самодельные ветрогенераторы из мотор-колеса могут вращаться, улавливая максимальную энергию ветра. Приоритет — у стального узла, прочность которого не боится даже ураганных порывов.
  • Приобретается или находится контроллер, который поможет измерить полученную мощность на выходе устройства.

Отдельно монтируется турбина для установки ветряка. В качестве основы можно использовать металлические уголки, последовательно соединенные с помощью болтов и гаек. После завершения сборки турбина надевается на ось, и выполняется статическая балансировка устройства. На данном этапе спешить не надо: чем качественнее собрана и отбалансирована турбина, тем исправнее будет работать ваш новый ветрогенератор из мотор-колеса гироскутера или автомобильного колеса.

Особенности подключения мотор-колеса к устройствам-потребителям

Те, кто желает решить проблему с наименьшими усилиями, подключают выход ветрогенератора напрямую к потребителю. Есть вариант и посложнее: обмотки мотор-колеса последовательно подсоединяются к двум диодам, и на выходе получается нестабилизированное напряжение, уровень которого зависит от скорости вращения генератора. На случай безветренной погоды рекомендуется обзавестись контроллером, который будет направлять полученную энергию на потребителей.

Обратите внимание: при очень сильном ветре и при его отсутствии ветряк следует немедленно отключать. В первом случае он может стать причиной перегрузки потребителя и замыкания. А во втором – не сможет запуститься в работу вследствие нехватки пусковой энергии, которая будет полностью уходить на «нужды» подключенного устройства.

мотор колесо, электровелосипед, электрический велосипед

         Мотор-колесо для велосипеда — одно из самых революционных изобретений последнего десятилетия. С его помощью велосипедные колеса превращаются в полноценные мотор-колеса и генераторы, а сам велосипед – не уступает по скорости электроскутеру. Но как выбрать подходящее мотор-колесо для велосипеда? Какие лучше  — редукторные, или с прямым приводом, и что следует учесть при выборе электрического мотор-колеса для своего велосипеда.

 

С чего начать знакомство с оборудования для электрического велосипеда  e-bike?

 Велосипед с мотором… экологичный, бесшумный и работающий на электричестве. О таком лет 20 назад можно было бы только мечтать! Сегодня колесо для велосипеда, на котором установлен электромотор, становится все популярнее, и его можно купить за вполне приемлемую стоимость.

 

При этом, нет нужды покупать все элементы такой системы отдельно. Она продается комплектом, и устанавливается на уже имеющийся велосипед. Рассмотрим из чего состоит готовый комплект мотор-колеса:

 

●      1 x мотор-колесо в заспицованном собранном виде (в двойном алюминиевом ободе)

●      1 x контроллер

●      2 x тормозные ручки

●      2 x ручки — регулятор скорости с индикацией и ключами

●      1 x датчик педалирования PAS

 

(Все аксессуары для вашего электровелосипеда и многое другое можно найти здесь  — http://motorkolesa.tiu.ru/g9123853-aksessuary-dlya-elektrovelosipedov )

 

Однако задумываясь купить двигатель для велосипеда, стоит учесть, что они бывают двух видов, с редуктором или без редуктора (с прямым приводом). В чем плюсы и минусы каждого их этих типов мы рассмотрели подробно и по пунктам, в двух таблицах, приведенных ниже.

 

Преимущества 

Редукторные

Безредукторные

 

—        главный плюс — малый вес и компактные габариты (не утяжеляют общую конструкцию).

—        — высокий КПД и устойчивость к перегрузкам.

—        относительно небольшая мощность (в среднем, 250-400 ватт) позволяет экономить аккумуляторную батарею, и соответственно увеличивать пробег от одной подзарядки.

—        очень низкий уровень производимого при  работе шума.

—        простота монтажа на электровелосипед

 

 

—        безредукторные мотор- колеса для велосипеда обладают хорошей конструкцией, без лишней частей, которые поддаются износу.

—        способны развивать большую, в сравнении с редукторными аналогами, скорость (к примеру, при мощности 500 ватт – до 45 км/час).

—         быстро ускорятся, что предает ему все характеристики полноценного электромопеда и даже мотоцикла (максимально до 100 км/час).

—        имеют более высокий крутящий момент.

 

 

 

Недостатки 

Редукторные

Безредукторные

—        редукторный электродвигатель для велосипеда ограничивают его скорость. Здесь в среднем максимально разгонишься до 40 км/час, но не более.

—        нет возможности работать в режиме генератора (т.н. рекуперативное торможение, т.е. зарядка батареи во время нажатия на тормоз).

—         редукторный мотор-колесо комплект необходимо периодически обслуживать и смазывать.

 

 

—        достаточно массивны, и утяжеляют велосипед

—        обычно, такие электроколеса дороже редукторных

—        имеют магнитное сопротивление

 

 

 

Каждому по его потребностям!

 

В зависимости от того, что каждый ожидает от своего транспорта, и делается выбор в пользу того или иного типа электроколеса для велосипеда. Кто-то хочет простой и легкий экологичный электровелосипед, кто-то — полноценного железного электро-коня!

 

Электроколесо для велосипеда с прямым приводом, ввиду своей большой мощности, может привести к нагрузке на вилку, повредить ее и даже провернуть ось мотора. Для этого, впрочем, сегодня эффективно используются т.н. “усилители дропаутов”. С помощью этих металлических пластин увеличивается жесткость рулевой часть рамы. Приобрести усилитель дропаута можно здесь.

 

Задумываясь купить мотор двигатель для велосипеда с прямым приводом, следует учесть что они всегда достаточно громоздки, и это не “легкоходный” вариант. Однако они гораздо быстрее заедут в крутую горку и порадуют высокой скоростью.

 

На рынке, сегодня, представлен большой выбор электромеханизмов для велосипедов, и для себя всегда можно подобрать подходящий набор колес. Купить такие колеса и электродвигатель для велосипеда так же легко как и установить все это самому, хотя в магазинах обычно предлагает установку вместе с приобретением мотор-колеса.

 

… и несколько слов об отечественных разработках!

 

Рассказ наш о технологиях электро-велосипедной индустрии был бы не столь полным если бы мы не упомянули о двух совершенно революционных разработках. Автор первой из них, инженер Дмитрий Дуюнов. Мотор-колесо для электровелосипеда, предложенное им, использует более дешевые материалы (меньше стали и вместо редкоземельных магнитов, простую медную обмотку),  имеет еще более компактный размер при достаточно высоком КПД).

 

И напоследок еще об одной разработке: мотор-колесо Шкондина, Василия Васильевича. Этот известный советский и российский инженер, не раз применял свою технологию также на инвалидных колясках, электромопедах и даже легковых машинах. И всегда его технология работала безотказно и эффективно. Эта разработка также готовится к массовому производству.

Новости

— Protean: Protean

24. 21 июня

Local Motors и Protean Electric расширяют стратегическое партнерство, чтобы ускорить внедрение автономных транспортных средств Olli Electric

Фарнхэм, Великобритания / Чандлер, Аризона, США, 24 июня 2021 г .: Местный … Подробнее

23. 21 июня

ProteanDrive: отмеченная наградами инновация

Рад, что выиграл премию CogX 2021 в номинации «Лучшая Innova»… Подробнее

17. 21 июня

ProteanDrive обеспечивает конфиденциальность для совместной мобильности с NEVS

Обеспечение адаптируемого интерьера и увеличение пространства в … Подробнее

21.07.05

Управление неподрессоренной массой — все, о чем нас когда-либо спрашивали

Недавно мы приняли участие в выставке Mobex by Automotive World ,… Подробнее

12. 21 апреля

ProteanDrive успешно поддержал зимние испытания Dongfeng Motor E70

Якеши славится экстремальными холодами и … Подробнее

22. 21 марта

Эксперт по динамике Мартин Андерсон тестирует диски EV4

«Испытания показали, что среднестатистический водитель, или накануне … Подробнее

05.21 марта

Выиграйте гонку на дальность с ProteanDrive

Формула: снимаем заднюю ось, ставим аккумулятор на 39 кВтч … Подробнее

05. 21 марта

Обеспечьте высокую производительность с ProteanDrive

Формула: 2 x eAxle + 4 x ProteanDrive = 0-100 км / ч … Подробнее

22 сен 20

Пример использования внутриколесного двигателя: впечатляющая производительность благодаря двигателю в колесе — Nissan BladeGlider

Внутриколесные двигатели обеспечивают впечатляющую скорость вращения задних колес… Подробнее

22 сен 20

Пример использования внутриколесного двигателя: концепт Visionary EV с колесными двигателями предвещает будущее Lexus

Lexus LF-30 Concept использует компактную упаковку … Подробнее

20 июля

ProteanInsights Эпизод 7 : Когда электромобили станут первым выбором для большинства автомобилистов?

В этом выпуске ProteanInsights наш генеральный директор Эндрю Ви… Подробнее

28. июн 20

ProteanInsights Эпизод 6: Где в первую очередь мы увидим моторы на колесах?

Где мы впервые увидим в эксплуатации колесные двигатели в ч … Подробнее

18. 20 июня

ProteanInsights Эпизод 5: Колесные моторы уже в эксплуатации?

Колесные моторы уже в эксплуатации? Смотрите пятый эпи… Подробнее

18. 20 июня

ProteanInsights Episode 4: Это просто лучшая трансмиссия электромобиля или колесные моторы предлагают больше?

Предлагают ли колесные двигатели больше, чем просто лучший электромотор … Подробнее

18. 20 июня

ProteanInsights Episode 3 : Каковы основные преимущества колесных моторов для автомобилистов

В третьем выпуске ProteanInsights наш генеральный директор Эндрю… Подробнее

18. 20 июня

ProteanInsights Episode 2 : Каковы основные преимущества колесных двигателей для производителей автомобилей

Во втором выпуске ProteanInsights наш генеральный директор Андр … Подробнее

18. 20 июня

ProteanInsights Эпизод 1 : Кто такой Protean Electric

В первом выпуске ProteanInsights наш генеральный директор Андре… Подробнее

20. апреля 20

Технология подъемных кранов революционизирует безопасность на стройплощадке благодаря передовым двигателям, разработанным для электромобилей

Фарнхэм, Великобритания / Перт, AUS — Инновационные электродвигатели … Подробнее

01. апреля 20

Обращение нашего генерального директора Эндрю Уайтхеда

В это очень непростое для мира время априори… Подробнее

01. апреля 20

Почему ProteanDrive?

Мы были рады встретиться с Джеем Роджерсом, генеральным директором и … Подробнее

01. апреля 20

Зимние испытания — новый рубеж

Мы рады провести зимние испытания с NE … Подробнее

30. 20 марта

200-й патент демонстрирует приближение индустриализации с постоянными инновациями

В эти очень непростые времена важнее t… Подробнее

10 февраля 20

Protean Electric отмечает выпуск автономного шаттла Olli 2.0 второго поколения компании Local Motors с электродвигателями в колесах

Фарнем, Великобритания / Феникс, Аризона, США | 10 февраля, 2020 R … Подробнее

19 января

Protean Electric назначает Эндрю Уайтхеда новым генеральным директором для дальнейшего успеха на рынке автомобильных технологий

Уайтхед уходит с должности президента и главного операционного директора в Pr… Подробнее

23. 19 октября

Protean Electric выбрана для демонстрации технологии колесных двигателей на выставке CoMotion в Лос-Анджелесе

Protean выбран для шоу CoMotion в Лос-Анджелесе организацией Connected … Подробнее

16. 19 октября

Protean Electric назначает нового генерального директора для управления производством в Китае

Дэн Фанг назначен руководить командой Protean в Китае… Подробнее

18. 19 июля

Угловой модуль на 360 градусов ускоряет революцию в городской мобильности

Protean Electric разрабатывает усовершенствованный электропривод для кукурузы … Подробнее

16. 19 июля

Protean Electric выбран для программы Intelligent Mobility Accelerator

Программа

Intelligent Mobility (IM) Accelerator нацелена на… Подробнее

, 19 июня,

NEVS / Evergrande приобретает британскую автомобильную технологическую компанию Protean Electric

NEVS / Evergrande приобретает британские автомобильные технологии … Подробнее

26. 19 апреля

Protean на мероприятиях в США и Европе в мае

Ожидается напряженный месяц, поскольку мы представляем нашу готовую продукцию в… Подробнее

19. 19 марта

Конференция ISO 26262 2019 — Повышение безопасности повышенной мобильности

Конференция IQPC ISO 26262 2019 проходит 25 и … Подробнее

28. 19 января

ProteanDrive на выставке CES

После объявления о нашем партнерстве с Loca … Подробнее

19.18 декабря

Соглашение между Human Horizons, Wuxi Weifu e-Drive Technology и Protean Electric будет поставлять серийно производимые колесные двигатели для интеллектуальных подключенных транспортных средств.

Human Horizons, новатор в области мобильных технологий, Prot … Подробнее

04.Dec.18

Protean достиг 150-го рубежа в области патентования

150-й патент демонстрирует неизменную приверженность инновациям… Подробнее

18.01.18

Linamar Corporation и Protean Electric подписали соглашение о производственном партнерстве в Северной Америке

Гвельф, Канада и Лондон, Великобритания. Protean Electric, au … Подробнее

14 сен 18

AUTOCAR использует Fisker Orbit с использованием технологии ProteanDrive

Protean Electric, автомобильная технологическая компания и wo… Подробнее

30. августа 18

Protean Electric выступает и участвует в выставке в сентябре

Protean Electric, автомобильная … Подробнее

30. июл 18

ProteanDrive Pd18 — первый внутриколесный двигатель, получивший омологацию в Китае

Protean Electric, автомобильная технологическая компания и wo… Подробнее

31. 18 мая

Protean Electric получила новое финансирование в размере 40 миллионов долларов США и нового производственного лицензиата

Protean Electric, автомобильная … Подробнее

12. 18 апреля

Protean Electric и LM Industries объявляют о своем стратегическом партнерстве по разработке беспилотных электромобилей.

Protean Electric, автомобильная технологическая компания и… Подробнее

18.03.18

Преимущества ProteanDRIVE: смотрите интервью на выставке IDTechEx

Хосе Бедолла, вице-президент по развитию бизнеса N … Подробнее

30. 17 ноября

Компания SONDORS Electric Car демонстрирует свободу дизайна ProteanDRIVE® на автосалоне в Лос-Анджелесе

Protean Electric, автомобильная технологическая компания и… Подробнее

13. 17 ноября

Protean Electric номинирована на премию Greenfleet 2017 за инновации в отрасли

Protean Electric, автомобильная … Подробнее

13. 17 октября

Колесные электродвигатели ProteanDrive представлены в журнале AUTOCAR

Protean Electric, автомобильная технологическая компания и… Подробнее

17 октября

Фирма, занимающаяся автомобильными технологиями, Protean Electric принимает на должность неисполнительного директора уважаемого профессионала отрасли доктора Герберта Демеля.

10 октября 2017 — Protean Electric, автомобильная компания … Подробнее

20. сен, 17

Крутящий момент и скорость вращения колес в автомобилях с колесными двигателями

Чтобы просмотреть всю статью, нажмите здесь.Транспортные средства, управляемые i … Подробнее

30. 17 августа

Инновации в области электрификации Protean на выставке EV & Hybrid Expo в Мичигане и Cenex LCV в Миллбруке, Великобритания

Protean Electric, мировой лидер в области … Подробнее

25. 17 мая

Сотый патент отмечает приверженность Protean Electric инновациям

Фарнхэм, У.K. & Шанхай, Китай — 26 мая 2017 г. — Pro … Подробнее

18. 17 мая

Protean Electric представляет на конференции группы пользователей Enterprise Architect: Лондон 2017

Protean Electric, мировой лидер в … Подробнее

17.03.17

ПРОТЕАНОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИГОДЫ НА IDTechEx Show 2017

Protean Electric, мировой лидер в области передовых колес… Подробнее

20. 17 апреля

Колесные двигатели ProteanDRIVE® на выставке Auto Shanghai 2017

Protean Electric, глобальная компания по производству электроприводов … Подробнее

12. 17 апреля

ProteanDrive, представленный компанией MAHLE Powertrain

Protean Electric, мировой лидер в … Подробнее

04.17 апреля

Protean Electric и Zhejiang VIE Science & Technology совместно объявляют о разработке PD16 для расширения доступа на рынок колесных двигателей

Фарнхам, Великобритания и поселок Чжуцзи, Китай — 5-е и … Подробнее

22. 17 марта

Protean участвует в выставке Electric & Hybrid Europe 2017 в Германии

Protean Electric представит свой двигатель In-Wheel Motor… Подробнее

, 17 августа,

ConMet и Protean Electric объединяют усилия для разработки системы полного привода с электроприводом для рынка коммерческих автомобилей

9 марта 2017 г., Ванкувер, Вашингтон — Consolidated Metco, … Подробнее

О нас — Protean: Protean

Наша компания, занимающаяся автомобильными технологиями, насчитывает более 150 талантливых людей по всему миру.

Наш свежий подход является катализатором революции в дизайне транспортных средств, и наша цель — сделать электромобили лучше для людей, которые их используют, и для всей планеты.Мы изобретаем автомобили, которые путешествуют дальше, работают лучше и используют меньше компонентов.

Самая большая сила Protean Electric в том, что мы не все одинаковы. Как глобальная компания, мы приветствуем разнообразие всех наших сотрудников. Мы ценим и опираемся на различия в том, кто мы есть, что мы пережили и как мы думаем. Именно включение этого разнообразия и культуры открытости и равенства, которые, как мы считаем, всегда делали и всегда будут делать нашу компанию сильнее, а наши продукты — лучше.

Мы были основаны в 2008 году, когда мы начали заниматься разработкой двигателей на протяжении более пяти десятилетий, чтобы сосредоточиться на нашем первом продукте — колесном двигателе ProteanDrive.

Сегодня мы являемся мировым лидером в области производства колесных двигателей. Мы потратили десять лет и более 1 миллиона часов на разработку нашей технологии. На данный момент мы проехали более 2 миллионов километров в нашем поиске — более 675 000 из них за пределами лаборатории на 31 типе транспортных средств.

Опираясь на опыт инноваций, мы прошли долгий путь, чтобы помочь создать экологически чистые автомобили завтрашнего дня.Имея более 200 патентов и 130 ожидающих рассмотрения, многочисленные изобретения и другие замечательные идеи, это только начало нашего пути.

С самого начала нашей целью было создание колесного двигателя со встроенной силовой электроникой и цифровым управлением, который можно было бы объединить с тормозом как единый продукт. Полагая, что это лучшее моторное решение, мы создали рабочую среду, в которой можно свободно выражать идеи и разрабатывать новые технологии.

Сегодня наш оригинальный подход остается верным.Все наши идеи формируются в рамках цикла непрерывной разработки, тестирования и улучшения. Наши текущие технологии охватывают двигатель, конструкцию инвертора и использование колесных двигателей. На сегодняшний день в результате нашего процесса разработки было получено более 200 патентов и множество семейств изобретений, и многие другие запланированы на будущее.

  • 2008

    Основание Protean

    Мотор 1-го поколения

  • 2009

    Демонстрация первого в истории Ford F-150 EV с использованием Pd18

    Двигатель 2-го поколения (800 Нм)

  • 2010

    GAC демонстрирует Pd18 EV на международном автосалоне в Гуанчжоу.
    Первый фрикционный тормоз, предназначенный для установки в двигатель

    .
  • 2011

    Brabus демонстрирует Pd18 EV и Hybrid на Франкфуртском международном автошоу

  • 2012

    Премия пионера технологий, Всемирный экономический форум

    Двигатель 3-го поколения (1000 Нм)

  • 2015

    Получен 50-й патент

    Двигатель 4-го поколения (1250 Нм)

  • 2016

    Завершены первые испытания на долговечность заказчиком

  • 2017

    Получен 100-й патент

    BAIC и VIE демонстрируют электромобиль и гибрид Pd18 на выставке Auto Shanghai

    Запущено опытное производство в Тяньцзине

  • 2019

    Приобретено NEVS / Evergrande

  • 2020

    Получен 200-й патент

  • 2021

    Стратегическое партнерство Local Motors и Protean Extend

Мы верим, что свобода идей, честный ответ, стремление к совершенствованию и совместное мышление стимулируют инновации.Присоединиться к Protean означает работать с талантливыми экспертами в организации, которые ценят ваши идеи, дают вам возможность изменить мир к лучшему и побуждают бросать вызов себе и другим.

Работа с нами — это ваша возможность стать экспертом в своей области и присоединиться к нам в установлении мировых стандартов качества дизайна и производства.

Разнообразие и вовлеченность — основа нашего подхода. Наша команда разнообразна, но все мы разделяем общую веру в создание экологически безопасного транспорта с помощью инноваций.

Мы всегда заинтересованы в контакте с талантами мирового уровня. Мы предлагаем уникальные возможности для правильных людей быть в авангарде технологий электромобилей.

Открытых позиций

Мы всегда ищем качественных, опытных и профессиональных кандидатов, которые присоединятся к нашей команде — мы рады рассмотреть заявки от технических специалистов, инженеров, менеджеров проектов и менеджеров, а также тех, кто претендует на должности в рамках одной из наших вспомогательных функций.

Если вы считаете, что у вас есть все, что нужно, свяжитесь с нашей командой по подбору персонала; [email protected]

Не можете найти позицию, которая вам подходит?

Почему бы не связаться с нами и не рассказать, как вы можете помочь нам сформировать будущее.

Printed Motor Works стал пионером в разработке электродвигателя в колесе и поставил многие тысячи мощных и компактных электродвигателей для роботизированной тяги и подъема, а также образцы и прототипы для широкого круга клиентов в морской отрасли. , авиакосмическая и оборонная промышленность, тяжелая промышленность и рынок коммерческих автомобилей.

Printed Motor Works предлагает широкий ассортимент ступичных двигателей для узкоспециализированных применений. Серия колес XR (XR означает внешний ротор) позволяет заглянуть в будущее технологии колес с приводом. Мы рады сотрудничать с клиентами в разработке, производстве и поставке колесных двигателей для этих специализированных областей применения.

Колесные двигатели серии XR

Колесные бесщеточные двигатели XR с постоянным магнитом и внешним ротором. Бесщеточные двигатели с постоянными магнитами, как правило, являются наиболее эффективными двигателями с самой высокой плотностью крутящего момента, доступными сегодня.Серия XR имеет два дополнительных преимущества: магниты расположены на внешнем роторе, что дает двигателю фундаментальное геометрическое преимущество, заключающееся в том, что крутящий момент передается на крайнюю точку двигателя. Наконец, плотность крутящего момента в более крупных сериях XR максимизируется за счет высокой степени заполнения пазов. Высокое заполнение паза достигается за счет намотки каждого зуба статора по отдельности перед сборкой их вместе в статор.

Вид сбоку на колесные электродвигатели с прямым приводом: колесный двигатель XR20-12 для автомобиля с автоматическим управлением, XR32-13 для внедорожника большой грузоподъемности и колесный двигатель XR32-11 для легкового автомобиля

Зубья статора более крупной серии XR имеют модульную конструкцию и блокируются таким образом, что мы можем более или менее бесконечно изменять диаметр и длину статора, чтобы соответствовать как упаковке, так и требованиям к мощности приложения.Колесные серии XR могут иметь жидкостное охлаждение или даже заполнение маслом для подводных применений, требующих компенсации давления под водой.

Применения для колесных двигателей серии XR включают замену больших гидравлических приводных систем с высоким крутящим моментом на компактные эффективные двигатели, промышленные и морские лебедочные системы, привод промышленных роботов и других специализированных электромобилей и прицепов, тягу для коммерческих электромобилей, например. в горнодобывающей промышленности, радиолокационные системы с прямым приводом, железнодорожные транспортные средства с прямым приводом, компактные генераторы для вспомогательных силовых установок и общая гибридизация силовых установок транспортных средств.

Ниже приведены некоторые примеры из линейки колесных двигателей серии XR:

Двигатели серии XR Номинальные характеристики двигателя (продолжительные)
Модель Напряжение Ток Крутящий момент Скорость Мощность
В A Нм об / мин кВт
XR15-03 9236 60 2.8 1 1400 0,15 чертеж лист данных STEP
XR15-05 9251 48 10,25 8 480 0,4 чертеж лист данных STEP
XR15-06 9237 60 7 2,9 1380 0,42 чертеж лист данных STEP
XR20-09 9203 36 60 25 450 1.2 чертеж лист данных STEP
XR20-09 (с водяным охлаждением) 9203 36 60 31 450 1,5 чертеж лист данных STEP
XR25-05 9228 460 0,5 1 300 0,035 чертеж лист данных STEP
XR32-11 9207 66 72 60 750 4.7 чертеж лист данных STEP
XR32-13 9210 100 213 250 150 3,93 чертеж лист данных STEP
XR32-13 (с водяным охлаждением) 9210 100 322 300 187 5,87 чертеж техническое описание STEP
XR44-16 (с водяным охлаждением) 9141 300 250 753 600 47 чертеж техническое описание STEP

Для бесщеточных колесных двигателей постоянного тока серии XR доступны следующие спецификации:

Двигатель XR32-11 в колесе PDF

Колесный двигатель с прямым приводом XR 32-11 для легкового автомобиля, вид спереди (точки крепления дисковых тормозов на задней стороне).

ПОЛУЧИТЕ МОТОР, РАЗРАБОТАННЫЙ НА ЗАКАЗ

ПОД ВАШИ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ


Printed Motor Works Limited Newman Lane, Alton, Hampshire GU34 2QW, +44 1420 594 140, зарегистрированный в Англии и Уэльсе №06838137
Авторские права © 2021 Печатный моторный завод Все права защищены

Печатный моторный завод

Лучшее за 2020 год: Lordstown Motors является пионером в области электрических грузовиков с мотором-ступицей

Наследие совершенно другого прошлого пронизывает каждый дюйм завода Lordstown Motors (LM) в Огайо. Сварочные роботы Fanuc, готовые к сборке электрических пикапов, имеют искровые шрамы от моделей Chevy Cruze, собранных там менее двух лет назад. Знаки на парковке указывают на специальные места, предназначенные для электромобилей (электромобилей), то есть электромобилей Chevy Volt.На рубашках сотрудников может быть изображен логотип Лордстауна в виде молнии, но на вывесках на рабочих местах есть логотипы GM и Chevrolet.

Тем не менее, 54-летний автомобильный завод, который GM продал LM в прошлом году, также обещает подтолкнуть электромобили в новом направлении, которое может радикально изменить стоимость и сложность автомобилей в будущем.

«Этот автомобиль отличается простотой, с которой никто не сможет сравниться», — говорит генеральный директор LM Стив Бернс. «Четыре движущихся части трансмиссии, четыре колеса.Вот и все. На этом автомобиле нет механизма; нет карданного шарнира; нет никакой разницы; нет ни карданного вала, ни ведущей оси ».

При запуске в следующем году пикап Endurance EV из Лордстауна будет использовать электрические ступичные двигатели на каждом колесе вместо традиционной схемы электромотора большого электродвигателя с трансмиссией, которая передает мощность на колеса.

Эта идея существует уже несколько десятилетий, и Бернс говорит, что технология наконец-то готова.

Колпаки медного цвета на электрическом пикапе Lordstown Motors Endurance издалека выглядят как обмотки электродвигателя.Руководители говорят, что цвет привлекает внимание к двигателям в колесах, которые приводят в движение грузовик.
Упрощенная конструкция

Как отмечает Бернс, привлекательность ступичных двигателей заключается в том, что они сбрасывают, в первую очередь во всей системе передачи энергии. Четыре независимых двигателя нужно только подключить к остальной части автомобиля через электрические линии и линии передачи данных. Вращающиеся приводные валы, которые часто подвергаются воздействию элементов, не нужны, что снижает вес транспортного средства и снижает затраты на запчасти. Нижняя часть автомобиля — без валов, выхлопных труб, осей и дифференциала — становится почти плоской, что дает конструкторам больше дорожного просвета и свободу при проектировании корпусов для аккумуляторных блоков.

Lordstown нацелен на рынок коммерческих пикапов — автомобили, используемые коммунальными предприятиями для обслуживания вызовов, сантехниками, электриками или компаниями, занимающимися ландшафтным дизайном. Бернс говорит, что эти компании могут извлечь выгоду из электромобилей, потому что электричество, как правило, является более дешевым способом питания транспортных средств, чем бензин или дизельное топливо, добавляя, что мотор-редукторы сделают его грузовик уникально подходящим для пользователей автопарка.

Без двигателя впереди и без трансмиссии, передающей мощность по центру пикапа на задние колеса, Endurance получает десятки кубических футов пространства для аккумуляторов, хранения и зон безопасного деформирования, поглощающих энергию столкновения при аварии.

«Мы постараемся использовать все это пространство», — говорит Бернс. «Мы можем предложить дополнительное место для хранения вещей, лучшее расположение сидений. У нас будет место для аккумуляторов большего размера, не только для диапазона транспортных средств, но и в качестве коробки отбора мощности для народных инструментов. Вам не понадобится генератор Honda в кузове грузовика ».

Обещание избавиться от десятков тяжелых и дорогих деталей и получить больше места привлекало автопроизводителей уже более века. В 1900 году Фердинанд Порше продемонстрировал электромобиль Lohner-Porsche в Париже, электромобиль с приводом от ступичного двигателя, разгоняющийся до 23 миль в час.В течение последнего десятилетия большинство автопроизводителей демонстрировали концептуальные автомобили с приводом от ступичных двигателей или обсуждали возможность использования привода на колеса для добавления полного привода к переднеприводным или заднеприводным автомобилям.

Проблемы внедрения

Тем не менее, несмотря на энтузиазм и более чем вековые исследования, ступичные двигатели так и не стали серийными легковыми и грузовыми автомобилями. Некоторые инвалидные коляски используют такие моторы, как электрические велосипеды и несколько тележек для гольфа.

Три эксперта по электродвигателям, когда их спросили о проблемах ступичных двигателей, все сначала назвали одну и ту же проблему — неподрессоренную массу.Каждый мотор-втулка Endurance весит около 88 фунтов, и эта масса находится ниже рессор транспортного средства. Так называемую неподрессоренную массу труднее изолировать от остальной части автомобиля, что затрудняет снижение шума, резкости и вибрации (NVH). Проще говоря, добавление нескольких сотен фунтов веса к транспортным средствам может сделать грузовики действительно ухабистыми.

Джеймс Кертли, профессор электротехники и информатики в Исследовательской лаборатории электроники Массачусетского технологического института (MIT), говорит, что другие серьезные проблемы включают:

Воздействие — в традиционных автомобилях и большинстве электромобилей конструкторы изолируют двигатель или двигатель от двигателя. злоупотребление внешним миром, предотвращение попадания воды и грязи и снижение вибрации с помощью амортизирующих опор двигателя.Ступичные двигатели будут испытывать каждую выбоину и лужу, и единственное, что их защищает, — это воздух в шинах.

Системная интеграция — электромобили с приводом от ступичного двигателя по-прежнему будут нуждаться в традиционных фрикционных тормозах, а согласование работы с системами рекуперативного торможения в ступичных двигателях будет затруднено, особенно с учетом ограниченного пространства внутри колеса.

Ян Браун, профессор электротехники из Illinois Tech в Чикаго, который также назвал неподрессоренную массу в качестве своей главной заботы, добавляет, что во многих электродвигателях большой мощности теперь используются системы жидкостного охлаждения, поэтому для ступичных двигателей по-прежнему необходимы трубопроводы для жидкости и насосы.

«Ступичные двигатели, тем не менее, дают некоторые потенциальные преимущества с точки зрения управления крутящим моментом и вектором крутящего момента», — говорит Браун (подробнее об этом позже).

И все эксперты назвали затраты — четыре меньших двигателя стоят больше, чем один большой. Однако все они согласились с тем, что устранение десятков других компонентов и систем, вероятно, снизит стоимость транспортных средств другими способами.

Решение проблем

Бернс говорит, что его инженеры потратили много времени на обслуживание, а прототипы моделей Endurance хорошо зарекомендовали себя на испытательных трассах.Одно из преимуществ коммерческих пикапов — легкая конкуренция. Традиционные коммерческие грузовики уже ездят довольно грубо, особенно когда они пусты. Без груза, уравновешивающего вес двигателя и задние колеса, пикапы могут немного подпрыгивать. В электромобилях массивный аккумуляторный блок лучше уравновешивает вес, и Бернс добавляет, что тяжелые колеса еще больше улучшают распределение веса.

Что касается долговечности, Бернс признает, что перемещение силовой установки за пределы защищенного моторного отсека рискованно, но LM решает эту проблему с помощью жестких каркасов безопасности вокруг ступиц колес и тщательно их проверяет.

«Вы должны сделать физический двигатель достаточно выносливым, и мы это доказали на дороге и в лаборатории», — говорит Бернс. Он добавляет, что LM также необходимо было сделать автомобиль как можно более легким, потому что вес убивает диапазон электромобилей, поэтому для защиты двигателей требуются дорогие и легкие материалы.

Ступичные двигатели, размещенные внутри колес транспортного средства, устраняют десятки движущихся частей, которые увеличивают вес и сложность транспортного средства.
Potential

Стартовая версия Endurance упрощает работу, говорит Бернс.Преимущества, которые грузовик принесет на рынок, — это стоимость (Endurance будет стоить примерно столько же, как Ford F-150, но будет иметь более низкие эксплуатационные расходы, потому что вольт дешевле, чем бензин) и возможности хранения.

В долгосрочной перспективе, однако, использование четырех независимых двигателей может открыть некоторые увлекательные способности в управлении и управлении, наиболее многообещающей из которых является идея векторизации крутящего момента, о которой Браун упоминал ранее.

Колеса автомобиля должны вращаться с противоположной скоростью при повседневной езде. Когда вы поворачиваете налево, колеса с правой стороны автомобиля едут дальше, чем с левой.Если колеса вращаются с одинаковой скоростью, внешние колеса будут тянуться по дуге, прыгая и прыгая, как тележка для покупок или повозка. Традиционные автомобили справляются с этим с помощью дифференциала — механической системы, которая эффективно вращает внешние колеса быстрее, чем внутренние. Ступичные двигатели позволят использовать гораздо более сложные способы управления вращением, позволяя быстрее и увереннее проходить повороты.

Теоретически автомобиль с приводом от ступичного двигателя может полностью отказаться от системы рулевого управления, полностью изменяя направление движения в зависимости от скорости вращения колес.Представьте себе транспортные средства, такие как танки и мини-погрузчики, которые могут вращаться на месте, поворачивая левую гусеницу в направлении, противоположном правому. Моторы L1500 компании

Elaphe Propulsion Systems приводят в действие мотор-редуктор Lordstown Motors Endurance.

Фотографии любезно предоставлены Elaphe

Бернс говорит, что такие идеи придется подождать до появления версий второго или третьего поколения электромобилей с приводом от ступичных двигателей. На данный момент в центре внимания находится первая модель на дороге. У LM уже есть предварительные заказы на годовое производство на заводе в Огайо от клиентов автопарка.Самая большая краткосрочная проблема — укомплектовать завод персоналом и поставить оборудование на место во время пандемии.

«Мы убеждены, что для этого настало время. Идея возникла давно, но технология готова. Человеко-часы инженерного искусства за последние сто лет, потраченные на грузовики, должны быть самыми технически сложными вещами, которые когда-либо создавались людьми », — заключает Бернс. «Когда я говорю, что наша версия 1.0 будет лучше в некоторых отношениях, я не говорю это легкомысленно.”

Illinois Tech

Lordstown Motors

Исследовательская лаборатория электроники Массачусетского технологического института

Об авторе: Роберт Шенбергер — редактор журнала Today’s Vehicles. С ним можно связаться по адресу [email protected] или 216.393.0271.

Поставщик двигателей видит серийное производство колесных двигателей примерно в 2023 году

На протяжении десятилетий колесные двигатели были будущим для электромобилей, включая автомобили на топливных элементах и ​​серийные гибриды.

Их преимущества включают более простую упаковку и больше внутреннего или грузового пространства для транспортного средства. Они могут помочь сделать автомобили легче и снизить центр масс. Также есть потенциальный выигрыш в эффективности, а системы тяги и устойчивости могут стать более точными, поскольку они регулируют мощность для каждого колеса.

НЕ ПРОПУСТИТЕ: словенская компания производит встраиваемые электродвигатели

Ранее в этом месяце Nidec, японский поставщик двигателей, генераторов и связанных с ними систем, представил обновленную, «полностью интегрированную» систему двигателей, которая предназначена для установки в ступицах колес.

Новую систему отличает то, что она от признанного поставщика и является расширением его более легкой и компактной линейки продуктов E-Axle, которая должна быть выпущена этой весной в Китае в виде электрического седана Aion S, дебютной модели из новой субмарины -бренд автопроизводителя GAC и предполагаемого конкурента Tesla Model 3.

ПРОВЕРКА: Protean запускает производство внутриколесных электродвигателей

Nidec заявляет, что планирует начать серийное производство двигателя со ступицей колеса примерно к 2023 году.В нем говорится, что устройство вырабатывает более 100 кВт (134 лошадиных силы) при установке внутри 20-дюймового колеса.

Колесный мотор Nidec

Причины, по которым колесные двигатели или мотор-редукторы не вышли за рамки концептуальных автомобилей и научно-исследовательских проектов, вращаются вокруг одного препятствия: неподрессоренной массы. Даже в этой новой форме ступица Nidec весит около 70 фунтов. Наличие такой тяжелой моторной системы как части узла ступицы колеса потребует радикально иной настройки подвески и, вероятно, потребует сложных систем динамического демпфирования, которые могут свести на нет любую экономию веса.

ПОДРОБНЕЕ: Nissan BladeGlider Concept: Electric Delta Wing Racer для дороги

Выбор двигателя на каждое колесо, а не один на каждую ось, также потенциально увеличивает стоимость, а двигатели в колесах также более уязвимы к повреждениям от бордюров, выбоин, льда и дорожной соли.

В то время как в следующем десятилетии мы почти наверняка увидим больше колесных двигателей в некоторых специальных транспортных средствах, таких как электрические мотоциклы, их применение в легковых автомобилях может появиться еще много лет.Но с объявлением Nidec на 2023 год, всего через четыре года, будет интересно посмотреть, изменится ли этот прогноз.

Как электромобили на топливных элементах работают с использованием водорода?

Как и полностью электрические транспортные средства, электромобили на топливных элементах (FCEV) используют электричество для питания электродвигателя. В отличие от других электромобилей, FCEV вырабатывают электричество, используя топливный элемент, работающий на водороде, а не потребляя электричество только от батареи. В процессе проектирования транспортного средства производитель транспортного средства определяет мощность транспортного средства размером электродвигателя (электродвигателей), которые получают электроэнергию от комбинации топливного элемента и батареи соответствующего размера.Хотя автопроизводители могут спроектировать FCEV с возможностью подключения для зарядки аккумулятора, большинство FCEV сегодня используют аккумулятор для возврата энергии торможения, обеспечения дополнительной мощности во время коротких событий ускорения и для сглаживания мощности, подаваемой от топливного элемента, с возможностью холостого хода. или выключите топливный элемент при низкой потребляемой мощности. Количество энергии, хранящейся на борту, определяется размером водородного топливного бака. Это отличается от полностью электрического транспортного средства, где количество доступной мощности и энергии тесно связаны с размером батареи.Узнайте больше об электромобилях на топливных элементах.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты электромобиля на водородных топливных элементах

Аккумулятор (вспомогательный): В транспортном средстве с электроприводом вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает электричеством для запуска автомобиля до включения тягового аккумулятора, а также обеспечивает питание аксессуаров транспортного средства.

Аккумулятор: Этот аккумулятор накапливает энергию, генерируемую рекуперативным торможением, и обеспечивает дополнительную мощность для тягового электродвигателя.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной батареи.

Электрический тяговый двигатель (FCEV): Используя энергию топливного элемента и тягового аккумулятора, этот двигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенерационную функции.

Пакет топливных элементов: Набор отдельных мембранных электродов, которые используют водород и кислород для производства электричества.

Заливная горловина: Форсунка топливораздаточной колонки присоединяется к резервуару на транспортном средстве для заправки топливного бака.

Топливный бак (водород): Хранит газообразный водород на борту автомобиля до тех пор, пока он не понадобится топливному элементу.

Контроллер силовой электроники (FCEV): Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой топливным элементом и тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение) — (FCEV): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур топливного элемента, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Трансмиссия (электрическая): Трансмиссия передает механическую энергию от тягового электродвигателя для привода колес.

с маховиком на генераторе или на двигателе. Патенты и заявки на патенты (класс 318/150)

Номер патента: 8080951

Abstract: Приводной аппарат с по меньшей мере одним синхронным двигателем, преобразователем и буфером механической энергии, который может питаться от сети энергоснабжения, которая для преобразования механической энергии в электрический ток включает в себя первую асинхронную машину и способ работы такого приводного устройства, с которым или в котором энергетический буфер, особенно его первая асинхронная машина, напрямую электрически соединен через переключающее устройство с по меньшей мере одним синхронным двигателем, так что преобразователь, включенный в приводное устройство, обходится для такого положения переключателя переключающего устройства, и, соответственно, преобразователь не должен быть рассчитан на токи, протекающие в таком положении переключателя переключающего устройства.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 23 апреля 2009 г.

Дата патента: 20 декабря 2011 г.

Цессионарий: Siemens Aktiengesellschaft

Изобретателей: Вольфрам Бер, Йенс Хаманн, Маркус Норр, Юрген Крейчи, Эльмар Шеферс, Дитмар Штойбер, Вольфганг Вольтер

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *