CC BY
10УДК 62-112.9
Малюшин С.В.
магистр кафедры
«Технология и оборудование лесопромышленного производства» Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
(Мытищинский филиал) (Россия, г. Мытищи)
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В СОВРЕМЕННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ
Аннотация: в данной статье рассмотрены виды электродвигателей, их основные достоинства и недоставки, принцип работы, а также гибридные системы.
Ключевые слова: электродвигатель, экология, гибридные системы.
За последнее десятилетие одной из основных задач машиностроительной отрасли является сохранение нашей экологической среды обитания. Большая часть крупнейших производителей техники активно выпускают свою продукцию из переработанных материалов. Многие страны начали переход на возобновляемые источники энергии и к 2050-м годам планируют перевести до 100% электроэнергии на возобновляемые источники энергии (ВИЭ).
Производители автомобилей и спецтехники также не остаются в стороне, так как большой углеродный след оставляют именно двигатели внутреннего сгорания (ДВС). В данный момент активно разрабатываются и внедряются автомобили на электротяге. Некоторые крупные автопроизводители заявляют, что все их автомобили будут оснащены электродвигателями к 2030-м годам и уже сейчас прекращают разрабатывать новые ДВС.
Задачей электродвигателя является преобразование электроэнергии в механическую. Принцип его работы в использовании электромагнитной индукции. Основными механизмами электродвигателя являются статор и ротор. Вращающееся магнитное поле в статоре действует на обмотку ротора и наводит в нём ток индукции, возникает вращающий момент, который приводит в движение ротор. Поступающая электроэнергия на обмотку, преобразуется в механическую энергию. Электродвигатели классифицируют на устройства переменного тока, конструкции постоянного тока и универсальный образцы, совмещающие постоянный и переменный ток.
В автомобилестроении применяют асинхронные двигателя переменного тока. Существующие синхронные двигателя уступают по преимуществам, так как они имеют щеточный узел, что делает конструкцию довольно сложной. Кроме того, для работы данного типа электродвигателя требуется дополнительный источник постоянного тока. Большим недостатком является невозможность их эксплуатации в условиях частых пусков и остановок. Достоинствами же являются: большая мощность, высокий КПД, устойчивость к перепадам напряжения в питающей сети и стабильная частота вращения вала.
Асинхронные двигатели более чувствительны к колебаниям напряжения и не могут сохранять номинальную скорость вращения, при увеличении нагрузки в отличие от синхронных двигателей. Достоинствами являются: более простая конструкция, длительный срок эксплуатации, способность работать в режиме частых включений и остановок делают эти машины наиболее распространенными.
Также существуют гибридные системы и их применение не только имеет свои преимущества перед ДВС, например, экологические, но и преследует определенные цели действующих игроков автомобильного рынка. Трехфазные асинхронные электродвигатели применяются, как правило, именно в гибридных версиях.
Организатором питания мотора выступает тяговая аккумуляторная батарея. Как правило, используется литий-ионный тип, включающий в себя несколько модулей, подключенных последовательно. На выходе аккумулятора формируется напряжение от 300 В постоянного тока. Для более корректного взаимодействия емкость аккумуляторной батареи подбирается с учетом характеристик двигателя.
Гибридные системы подразумевают использование электродвигателя как дополнительного элемента, который способствует повышению мощности и экономии топлива.
Большинство существующих сейчас гибридных автомобилей имеют параллельный тип привода, так как он в этом случае оба агрегата способны создать условия для перемещения транспортного средства. Хорошим решением является транспортное средство с подзарядкой. Оно открывает новые эксплуатационные возможности, нивелируя недостаток ограниченности пробега. При исчерпании заряда аккумулятора в работу вступает ДВС малой мощности.
Применимо к лесозаготовительной отрасли, применение гибридных систем позволит существенно снизить уровень выводимых газов, увеличить мощность, снизить уровень шума, что является важным аспектом при работе с данными видами техники.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Виды двигателей для электромобиля управления // [Электронный ресурс]. URL: https: //1 electrocar.ru
Кашкаров А.П. Современные электромобили. Устройство, отличия, выбор для российских дорог // ДМК-Пресс. 2018. С. 92.
Malyushin S.V.
Master of the Department of Technology and Equipment for Timber Industry Moscow State Technical University named after N.E. Bauman
(Mytishchi branch) (Mytishchi, Russia)
SOME QUESTIONS OF THE USE OF ELECTRIC MOTORS IN MODERN MECHANICAL ENGINEERING
Abstract: this article discusses the types of electric motors, their main advantages and disadvantages, the principle of operation, as well as hybrid systems.
Keywords: electric motor, ecology, hybrid systems.
