Avtosfera76.ru

Авто Сфера №76
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое ротор электрического двигателя

Электрический двигатель — принцип работы электродвигателя

Электрические двигатели предназначены для преобразования электрической энергии в механическую. Первые их прототипы были созданы в 19 веке, а сегодня эти устройства максимально интегрированы в жизнь современного человечества. Примеры их использования можно встретить в любой сфере жизнедеятельности: от общественного транспорта до домашней кофемолки.

Электродвигатели

Асинхронные

Асинхронными электродвигателями являются устройства, которые преобразовывают электрическую энергию в механическую. Процесс преобразования энергии обусловлен наличием магнитного поля у статора и индуктированной электрической энергией на обмотке ротора.

Коллекторные однофазные

Однофазные коллекторные электродвигатели Миасс являются разновидностью асинхронного двигателя. Такой вид электродвигателей работает от однофазной сети переменного или постоянного тока. Однофазный электродвигатель запускается с помощью пусковой обмотки, фазосдвигающей цепи или вручную.

Коллекторные постоянного тока

На сегодняшний день невозможно представить себе современное производство без коллекторных электродвигателей, так как они заставляют функционировать большую часть промышленного оборудования.

Бесконтактные постоянного тока вентильные

Бесконтактными вентильным электродвигателями постоянного тока являются электрическими устройствами, источником питания которых является постоянный ток, а источником возбуждения является постоянный магнит.

Постоянного тока управляемые с дисковым якорем

Используются для привода станков с ЧПУ (числовым программным управлением), для мехатронных модулей и различных промышленных устройств.

Устройство представляет собой систему преобразования электрической энергии в механическую. Побочным эффектом такого преобразования является выделение тепла.

Все электродвигатели работают по принципу магнитной индукции. Они состоят из неподвижной части статора или индуктора и ротора. В маломощных устройствах, в качестве индуктора могут быть использованы постоянные магниты. Ротор, в свою очередь может быть короткозамкнутым и фазным (с обмоткой).

Принцип возникновения вращающего момента разделяет их на две группы. Бывают гистерезисные и магнитоэлектрические прибооры. Первый тип электрических машин не является традиционным, в то время как магнитоэлектрические широко используются в промышленности.

В зависимости от потребляемой энергии, магнитоэлектрические устройства разделяются на две большие группы:

  • постоянного тока;
  • переменного тока.

Можно также встретить универсальные двигатели, которые способны питаться обоими видами тока.

Двигатели постоянного тока способны преобразовывать электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию. Из–за наличия щёточно–коллекторного узла, данный вид машин подразделяется на коллекторные и бесколллекторные двигатели. Коллекторные пользуются широким спросом благодаря их малому размеру и небольшому весу, лёгкости регулирования оборотов, а также благодаря их относительной небольшой цене. Вообще, щёточно–коллекторный узел является важным элементом в соединение электрических цепей, однако является достаточно ненадёжным и проблематичным в обслуживании конструктивным элементом.

Коллекторные устройства делятся по типу возбуждения. Можно отметить приборы, которые не зависят от других возбудителей (постоянных магнитов и электромагнитов), а также устройства с самовозбуждением. Такие приборы бывают параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

Бесколлекторные изготавливаются в виде замкнутой системы, в которых используется силовой полупроводниковый преобразователь и ротор.

Двигатели переменного тока являются электрическими машинами, питание которых осуществляется переменным током. Их принцип работы обуславливает деление на синхронные и асинхронные. Основное различие двух типов двигателей состоит в том, что ротор в синхронных машинах вращается со скоростью идентичной скорости магнитного поля в статоре, а в асинхронных машинах всегда наблюдается разница в скоростях, магнитное поле обладает скоростью выше, чем скорость ротора.

Синхронные очень часто находят применение, когда требуется высокая мощность — от сотни киловатт и более. Этот вид с дискретным угловым перемещением ротора называется шаговыми, а двигатель, питание обмоток которого происходит с помощью полупроводниковых элементов, называется вентильным реактивным ЭД.

Отдельного внимания заслуживают асинхронные двигатели, так как они применяются в промышленности чаще других. Встречаются однофазные, двухфазные, трёхфазные и многофазные.

Согласно своей конструкции, однофазный подключается к однофазной сети переменного тока.

Двухфазный обладает двумя обмотками, которые сдвигаются в пространстве на 90 градусов. Напряжение, которое сдвигается по фазе на 90 градусов, выделяет вращающее магнитное поле.

Трёхфазовый изготавливается с тремя обмотками. Именно эти обмотки выделяют магнитное поле со сдвигом на 120 градусов.

Данные модели функционируют от сети 220 В, при том, что мощность устройства составляет примерно 1–2 кВт. Такой принцип лежит в основе многих видов техники, а именно в такой технике как, пылесос, вентилятор, холодильник, стиральная машина и др.

Асинхронные двигатели хорошо обеспечивают долгую бесперебойную работу устройства, а короткозамкнутый ротор способен обеспечить скорость вращения 3000 оборота в минуту.

Стоит отметить, что все виды электрических двигателей являются неотъемлемой частью современной жизни, и без них вряд ли можно представить даже самые привычную бытовую технику, поэтому они пользуются популярнотью.

Купить электродвигатели от производителя по низкой цене вы можете на сайте предприятия или по номеру телефона.

  • О заводе
    • Дипломы и награды
    • Новости
    • Вакансии
    • Фотогалерея
    • Контакты
  • Измельчители кормов
    • Комплектующие
  • Электродвигатели
    • Асинхронные
    • Коллекторные однофазные
    • Коллекторные постоянного тока
    • Бесконтактные постоянного тока вентильные
    • Постоянного тока управляемые с дисковым якорем
  • Реле электромагнитные
    • 29.37.08.800-02
    • Для стартера 29.37.08.800-01
    • 391.3708.800 для стартера ваз 2111 — производство
    • Для стартера ВАЗ 2110 — 57.3708.800
    • 422.3708.800
    • 426.3708.800
    • Для стартера ГАЗ, УАЗ, ВАЗ 4216.3708.800-07
    • Для стартеров ВАЗ 1111 63.3708.800
  • Воздуховсасывающие агрегаты
    • Для пылесосов ВВА-1200
    • Для бытовых пылесосов АВ-600, АВ-1000
  • Маслозакачивающие насосы
    • МЗН-5 ЕЖАИ.063384
    • МЗН-4 ЕЖАИ.063384
    • МЗН-3 ЕЖАИ.063384
    • МЗН 2 ЕЖАИ.063384.004 ТУ
    • МЗН-2 ТУ 23.108-199-92

© АО «МиассЭлектроАппарат», 2011-2018

456306, Челябинская область, г. Миасс, ул. Готвальда, д. 1/1

Классификация электродвигателей

По принципу возникновения вращающего момента электродвигатели можно разделить на гистерезисные имагнитоэлектрические. У двигателей первой группы вращающий момент создается вследствие гистерезиса при перемагничивании ротора. Данные двигатели не являются традиционными и не широко распространены в промышленности.

Наиболее распространены магнитоэлектричес кие двигатели, которые по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока(также существуют универсальные двигатели, которые могут питаться обоими видами тока).

Двигатели постоянного тока

Двигатель постоянного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется постоянным током . Данная группа двигателей в свою очередь по наличию щёточно-коллекторного узла подразделяется на:

Щёточно-коллекторный узел обеспечивает электрическое соединение цепей вращающейся и неподвижной части машины и является наиболее ненадежным и сложным в обслуживании конструктивным элементом.

По типу возбуждения коллекторные двигатели можно разделить на:

  1. Двигатели с независимым возбужден ием от электромагнитов и постоянных магнитов ;
  2. Двигатели с самовозбуждением.

Двигатели с самовозбуждением делятся на:

  1. Двигатели с параллельным возбуждением (обмотка якоря включается параллельно обмотке возбуждения);
  2. Двигатели последовательного возбуждения (обмотка якоря включается последовательно обмотке возбуждения);
  3. Двигатели смешанного возбужд ения (обмотка возбуждения включается частично последовательно частично параллельно обмотке якоря).

Бесколлекторные двигатели (вентильные двигатели) — электродвигатели, выполненные в виде замкнутой системы с использованием датчика положения ротора , системы управления (преобразователя координат) и силового полупроводникового преобразователя ( инвертора ). Принцип работы данных двиг ателей аналогичен принципу работы синхронных двигателей.

Двигатели переменного тока

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током . По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного по ля в статоре (поле вращается быстрее ротора).

Читать еще:  Бесщеточное возбуждение синхронного двигателя принцип работы

Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Данные двигатели обычно используются при больших мощностях (от сотен киловатт и выше).

Существуют синхронные двигатели с дискретным угловым перемещением ротора — шаговые двигатели . У них заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие. Ещё один вид синхронных двигателей — вентильный реактивный электродвигатель , питание обмоток которого формируется при помощи полупроводниковых элемент ов.

Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением. Эти двигатели наиболее распространены в настоящее время.

По количеству фаз двигатели переменного тока подразделяются на:

  • однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь;
  • двухфазные — в том числе конденсаторные ;
  • трёхфазные ;
  • многофазные ;

Универсальный коллекторный электродвигатель

Универсальный коллекторный электродвигатель — коллекторный электродвигатель, который может работать и на постоянном токе и на переменном токе. Изготавливается только с последовательной обмоткой возбуждения на мощности до 200 Вт. Статор выполняется шихтованным из специальной электротехнической стали. Обмотка возбуждения включается частично при переменном токе и полностью при постоянном. Для переменного тока номинальные напряжения 127, 220 В, для постоянного 110, 220 В. Применяется в бытовых аппаратах, электроинструментах. Двигатели переменного тока с питанием от промышленной сети 50 Гц не позволяют получить частоту вращения выше 3000 об/мин. Поэтому для получения высоких частот применяют коллекторный электродвигатель, который к тому же получается легче и меньше двигателя переменного тока той же мощности или применяют специальные передаточные механизмы, изменяющие кинематические параметры механизма до необходимых нам (мультипликаторы). При применении преобразователей частоты или наличии сети повышенной частоты (100, 200, 400 Гц) двигатели переменного тока оказываются легче и меньше коллекторных двигателей (коллекторный узел иногда занимает половину пространства). Ресурс асинхронных двигателей переменного тока гораздо выше, чем у коллекторных, и определяется состоянием подшипников и изоляции обмоток.

Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока. Строго говоря, универсальный коллекторный двигатель является коллекторным электродвигателем постоянного тока с последовательно включенными обмотками возбуждения (статора), оптимизированным для работы на переменном токе бытовой электрической сети. Такой тип двигателя независимо от полярности подаваемого напряжения вращается в одну сторону, так как за счёт последовательного соединения обмоток статора и ротора смена полюсов их магнитных полей происходит одновременно и результирующий момент остаётся направленным в одну сторону. Для возможности работы на переменном токе применяется статор из магнитно-мягкого материала, имеющего малый гистерезис (сопротивление перемагничиванию). Для уменьшения потерь на вихревые токи статор выполняют наборным из изолированных пластин. Особенностью (в большинстве случаев — достоинством) работы такого двигателя именно на переменном токе (а не на постоянном такого же напряжения) является то, что в режиме малых оборотов (пуск и перегрузка) индуктивное сопротивление обмоток статора ограничивает потребляемый ток и соответственно максимальный момент двигателя (оценочно) до 3—5 от номинального (против 5—10 при питании того же двигателя постоянным током). Для сближения механических характеристик у двигателей общего назначения может применяться секционирование обмоток статора — отдельные выводы (и меньшее число витков обмотки статора) для подключения переменного тока.

Синхронный электродвигатель возвратно-поступательного движения

Принцип его работы заключается в том, что подвижная часть двигателя представляет собой постоянные магниты, закреплённые на штоке. Через неподвижные обмотки пропускается переменный ток и постоянные магниты под действием магнитного поля, создаваемого обмотками, перемещают шток возвратно-поступательным образом.

Принцип работы и устройство асинхронного электродвигателя

В корпусе асинхронного двигателя укладываются обмотки статора (для 380 Вольт их будет 3), которые создают вращающееся магнитное поле. Концы их для подключения выводятся на специальную клеммную колодку. Охлаждаются обмотки, благодаря вентилятору, установленному на вале в торце электродвигателя.

Ротор, являющиеся одним целым с валом, изготавливается из металлических стержней, которые замыкаются между собой с обоих сторон, поэтому он и называется короткозамкнутым.
Благодаря такой конструкции отпадает необходимость в частом периодическом обслуживании и замене токоподающих щеток, многократно увеличивается надежность, долговечность и безотказность.

Как правило, основной причиной поломки асинхронного мотора является износ подшипников, в которых вращается вал.

Принцип работы. Для того что бы работал асинхронный двигатель необходимо, что бы ротор вращался медленнее электромагнитного поля статора, в результате чего наводится ЭДС (возникает электроток) в роторе. Здесь важное условие, если бы ротор вращался с такой же скоростью как и магнитное поле, то в нем по закону электромагнитной индукции не наводилось бы ЭДС и, следовательно не было бы вращения. Но в реальности, из-за трения подшипников или нагрузки на вал, ротор всегда будет вращаться медленнее.

Магнитные полюса постоянно вращаются в обмотках мотора, и постоянно меняется направление тока в роторе. В один момент времени, например направление токов в обмотках статора и ротора изображено схематично в виде крестиков (ток течет от нас) и точек (ток на нас). Вращающееся магнитное поле изображено изображено пунктиром.

Например, как работает циркулярная пила. Наибольшие обороты у нее без нагрузки. Но как только мы начинаем резать доску, скорость вращения уменьшается и одновременно с этим ротор начинает медленнее вращаться относительно электромагнитного поля и в нем по законам электротехники начинает наводится еще большей величины ЭДС. Вырастает потребляемый ток мотором и он начинает работать на полной мощности. Если же нагрузка на вал будет столь велика, что его застопорит, то может возникнуть повреждение короткозамкнутого ротора из-за максимальной величины наводимой в нем ЭДС. Вот почему важно подбирать двигатель, подходящей мощности. Если же взять большей, то неоправданными будут энергозатраты.

Скорость вращения ротора зависит от количества полюсов. При 2 полюсах скорость вращения будет равна скорости вращения магнитного поля, равного максимум 3000 оборотов в секунду при частоте сети 50 Гц. Что бы понизить скорость вдвое, необходимо увеличить количество полюсов в статоре до четырех.

Весомым недостатком асинхронных двигателей является то, что они подаются регулировке скорости вращения вала только при помощи изменения частоты электрического тока. А так не возможно добиться постоянной частоты вращения вала.

Читать еще:  Хендай старекс 1998 года какой двигатель

Бесколлекторный двигатель постоянного тока: особенности и принцип работы

Как работает бесколлекторный двигатель?

Бесколлекторный двигатель постоянного тока имеет на статоре трёхфазную обмотку, и постоянный магнит на роторе. Вращающееся магнитное поле создаётся обмоткой статора, при взаимодействии с которым магнитный ротор приходит в движение. Для создания вращающегося магнитного поля на обмотку статора подаётся система трёхфазных напряжений, которая может иметь различную форму и формируется различными способами. Формирование питающих напряжений (коммутация обмоток) для бесколлекторного двигателя постоянного тока производиться специализированными блоками электроники – контроллером двигателя.

В простейшем случае обмотки попарно подключаются к источнику постоянного напряжения и по мере того как ротор поворачивается в направлении вектора магнитного поля обмотки статора производится подключение напряжения к другой паре обмоток. Вектор магнитного поля статора при этом занимает другое положение и вращение ротора продолжается. Для определения нужного момента подключения следующих обмоток используется датчик положения ротора, чаще других используются датчики Холла.

Возможные варианты и специальные случаи

Выпускаемые сейчас бесколлекторные двигатели могут иметь самую разную конструкцию.

По исполнению статорной обмотки можно выделить двигатели с классической обмоткой, намотанной на стальной сердечник, и двигатели с полой цилиндрической обмоткой без стального сердечника. Классическая обмотка обладает значительно большей индуктивностью, чем полая цилиндрическая обмотка, и соответственно большей постоянной времени. Из-за этого с одной стороны, полая цилиндрическая обмотка допускает более динамичное изменение тока (а, следовательно, и момента), с другой стороны при работе от контроллера двигателя, использующего ШИМ-модуляцию невысокой частоты для сглаживания пульсаций тока, требуются фильтрующие дроссели большего номинала (а соответственно и большего размера). Кроме того, классическая обмотка, как правило, имеет заметно больший момент магнитной фиксации, а также меньший КПД, чем полая цилиндрическая обмотка.

Ещё одно отличие, по которому разделяются различные модели двигателей – это взаимное расположение ротора и статора – существуют двигатели с внутренним ротором и двигатели с внешним ротором. Двигатели с внутренним ротором, как правило, имеют более высокие скорости и меньший момент инерции ротора, чем модели с внешним ротором. Благодаря этому двигатели с внутренним ротором имеют более высокую динамику. Двигатели с внешним ротором часто имеют несколько больший номинальный момент при том же наружном диаметре двигателя.

Отличия от других типов двигателей

Отличия от коллекторных ДПТ. Размещение обмотки на роторе позволило отказаться от щёток и коллектора и избавиться тем самым от подвижного электрического контакта, который значительно снижает надёжность ДПТ с постоянными магнитами. По этой же причине скорость у бесколлекторных двигателей, как правило, значительно выше, чем у ДПТ с постоянными магнитами. С одной стороны это позволяет увеличить удельную мощность бесколлекторного двигателя, с другой стороны не для всех применений такая высокая скорость является действительно необходимой

Отличия от синхронных двигателей с постоянными магнитами. Синхронные двигатели с постоянными магнитами на роторе очень похожи на бесколлекторные ДПТ по конструкции, однако есть и ряд различий. Во-первых термин синхронный двигатель объединяет в себе много различных видов двигателей, часть из которых предназначены для непосредственной работы от стандартной сети переменного тока, другая часть (например синхронные серводвигатели) может работать только от преобразователей частоты (контроллеров двигателей). Бесколлекторные двигатели, хотя и имеют на статоре трёхфазную обмотку, не допускают непосредственную работу от сетевого напряжения, и обязательно требуют наличия соответствующего контроллера. Кроме того синхронные двигатели предполагают питание напряжением синусоидальной формы в то время как бесколлекторные двигатели допускают питание переменным напряжением ступенчатой формы (блочная коммутация) и даже предполагают его использование в номинальных режимах работы.

Когда нужен бесколлекторный двигатель?

Ответ на этот вопрос достаточно прост – в тех случаях, когда он имеет преимущество перед остальными типами двигателей. Так, например, практически невозможно обойтись без бесколлекторного двигателя в применениях, где требуются большие скорости вращения: свыше 10000 об/мин. Оправдано применение бесколлекторных двигателей также и в тех случаях, когда требуется высокий срок службы двигателя. В тех случаях, когда требуется применять сборку из двигателя с редуктором, однозначно оправдано применение низкоскоростных бесколлекторных двигателей (с большим числом полюсов). Высокоскоростные бесколлекторные двигатели в этом случае будут иметь скорость выше, чем предельно допустимая скорость редуктора, и по этой причине не будет возможности использовать их мощность полностью. Для применений, где требуется максимально простое управление двигателем (без использования контроллера двигателя) естественным выбором будет коллекторный ДПТ.

С другой стороны, в условиях повышенной температуры или повышенной радиации проявляется слабое место бесколлекторных двигателей – датчики Холла. Стандартные модели датчиков Холла имеют ограниченную стойкость к радиации и диапазон рабочих температур. Если в подобном применении всё же имеется необходимость использовать бесколлекторный двигатель, то неизбежными становятся заказные исполнения с заменой датчиков Холла на более стойкие к указанным факторам, что увеличивает цену двигателя и сроки поставки.

Высокое напряжение

Перспективный привод Porsche Taycan является продолжением новаторских традиций Цуффенхаузена. Работа электродвигателей в деталях: как это выглядит.

Откиньтесь на спинку сидения. У того, кто до упора жмет на педаль газа в Porsche Taycan Turbo S, есть 12 000 причин усесться поплотнее. У водителя и пассажиров перехватывает дыхание, когда их буквально вдавливает в сидения этой топовой модели электрического спорткара при одновременном задействовании всех 12 000 ньютон-метров крутящего момента на всех четырех колесах (Taycan Turbo S: Потребление электроэнергии смешанный цикл: 28,5 кВт·ч/100 км; выброс CO2 смешанный цикл: 0 г/км (по состоянию на 03/2021) ). Вся мощь без промедления вырывается на волю, и сила тяги обоих электродвигателей передней и задней оси практически не меняется до достижения максимальной скорости. Эта доза адреналина является активным компонентом технологии двигателя Porsche. Не случайно авторитетный Центр управления автомобильным транспортом (CAM) назвал Taycan самой инновационной моделью 2020 года в мире. Инновации в Porsche всегда означают доведение технологий до совершенства. В данном случае это не что иное, как использование потенциала электропривода таким образом, как это до сих пор никому не удавалось.

Силовой агрегат:

Эта концепция Porsche возникла не вчера. И даже не позавчера, а более 120 лет тому назад. В то время молодой Фердинанд Порше разрабатывал свои первые электромобили с управляемыми мотор-колесами — мировая новинка. Возможности электромобильности стимулировали спортивные амбиции. Его гоночный автомобиль с четырьмя электрическими мотор-колесами, стал первым полноприводным легковым автомобилем в мире.

Простые электродвигатели постоянного тока того времени давно заменены современными. Однако основной физический принцип остался прежним: магнетизм. У магнита всегда есть северный и южный полюса. Разные притягиваются, одинаковые отталкиваются. С одной стороны, существуют постоянные магниты, которые основываются на действии элементарных частиц. С другой стороны, магнитные поля также возникают при каждом движении электрического заряда. Для усиления электромагнетизма в электрическом двигателе размещают намотанный в катушку проводник под током. Электромагниты — в зависимости от конструкции двигателя также постоянные магниты — размещены на двух компонентах. Неподвижная часть называется статор, вращающаяся — ротор. В результате периодического включения и выключения электрического напряжения возникает сила притяжения и отталкивания, создающая вращение ротора.

Читать еще:  Двигатель qg16 на какие авто

Центральный элемент:

Больше меди в статоре благодаря технологии «шпильки для волос»

Статор окружен очень стабильной рубашкой охлаждения. Температура постоянно отслеживается и регулируется.

Медный провод, намотанный на катушки, производит магнитные поля при прохождении через него тока.

Отдельные провода в форме шпилек для волос последовательно спаяны лазером на концах в катушки и изолированы.

Не каждый тип электромотора подходит для привода автомобиля. Porsche делает ставку на синхронный двигатель с возбуждением от постоянных магнитов (PSM). В отличие от преимущественно используемой конструкции менее затратного асинхронного двигателя у PSM бóльшая эксплуатационная мощность вследствие менее быстрого перегрева и, следовательно, отсутствия необходимости уменьшения мощности. PSM от Porsche обеспечиваются и управляются силовыми электронными устройствами с трехфазным переменным напряжением. Частота колебания напряжения через нулевую точку от плюса к минусу определяет число оборотов двигателя. Импульсный инвертор задает двигателям Taycan частоту вращающегося магнитного поля в статоре и, таким образом, регулирует число оборотов ротора. Высококачественные постоянные магниты ротора со сплавами из неодима, железа и бора намагничиваются на длительное время с помощью сильного направленного магнитного поля. Магниты обеспечивают очень сильный возврат энергии через рекуперацию при торможении. В режиме принудительного холостого хода электромотор переходит в режим генератора и дает возможность магнитам индуцировать напряжение и ток в обмотку статора. Мощность рекуперации электродвигателя Porsche самая высокая среди конкурентов.

Компактность:

Синхронные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов для длительной мощности

Силовые электронные устройства находятся непосредственно на приводе. Так быстро, эффективно и с экономией веса достигается соединение двигателя и датчиков.

Планетарная передача переднего привода оснащена ступенью передачи в соотношении 1:8. Таким образом, крутящий момент колеса достигает 3 000 ньютон-метров.

Статор электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов состоит из активных электромагнитов, крутящегося ротора, пассивных постоянных магнитов. Это оптимальный принцип для коробки передач спорткара.

Технология, доведенная до совершенства: этот ген Porsche проявляется в особенности двигателей Taycan, так называемой обмотке Hairpin. Катушки статора в нем состоят не из круглой, а из прямоугольной проволоки. В отличие от классических способов обмотки, в которых медный провод покрывает катушку из бесконечного барабана, технология Hairpin является так называемым формовальным способом монтажа. Это означает, что прямоугольный медный провод делится на отдельные отрезки и сгибается латинской буквой «u», напоминая шпильку для волос (англ. Hairpin). Эти отдельные скобы вставляются в стальные листы статора, где размещена обмотка, так, что поверхности прямоугольного профиля провода лежат друг на друге. В этом состоит главное преимущество технологии Hairpin. Она дает возможность запаковать провод плотнее и поместить больше меди в статор. Если обычные способы обмотки имеют около 50 % так называемого коэффициента заполнения медью, то в технологии Porsche он составляет почти 70 %. Так увеличивается мощность и крутящий момент при одинаковом монтажном пространстве. Концы проволочных скоб запаиваются лазером: возникает катушка. Следующим важным преимуществом является улучшение теплопередачи через однородный контакт соседних проводов, а статор Hairpin может охлаждаться существенно эффективнее. Хотя более чем 90 % даваемой электродвигателями энергии идет на поступательное движение, как и в двигателе внутреннего сгорания, потери энергии превращаются в тепло, которое необходимо отвести. Для этого двигатели оснащены рубашкой охлаждения.

Инерционная масса:

Для точной настройки синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов силовые электронные устройства должны знать точное положение угла ротора. Для этого служит решающее устройство. Оно состоит из металлического роторного диска, который проводит магнитное поле, обмотки возбуждения, а также двух приемных катушек. Катушка обмотки возбуждения производит магнитное поле, которое передается на приемные обмотки через датчик вращения. Таким образом, в приемных катушках индуцируется напряжение, чье положение по фазе смещено пропорционально положению ротора. Из этой информации система управления может точно рассчитать угловое положение ротора. В этой системе управления, т. н. импульсном инверторе, сконцентрировано всё ноу-хау Porsche. Инвертор отвечает за преобразование постоянного тока батареи с напряжением 800 вольт в переменный ток и его подачу на оба электродвигателя. Porsche был первым производителем, который реализовал уровень напряжения 800 вольт. Когда-то это была разработка для гоночного Porsche 919 Hybrid. Сегодня, в серийном производстве, это решение уменьшает вес и монтажное пространство благодаря гибкому кабелю и дает возможность более быстрой зарядки.

Сеть Taycan

Задний привод с двухступенчатой коробкой передач

Передний привод и вспомогательные агрегаты

Связка проводов для привода передней оси находится над аккумулятором большой мощности

Электродвигатели достигают 16 000 оборотов в минуту. Для оптимального использования такого интервала частоты вращения в типичном для Porsche диапазоне регулирования динамики, эффективности и максимальной скорости передние и задние блоки привода оснащены отдельными коробками передач. Taycan вообще является первым среди электрических спорткаров, у которого на задней оси коробка с двумя переключаемыми передачами, первая из них очень понижена. Одноступенчатая планетарная передача на передней оси посылает силу на колеса.

С помощью такой комбинации Taycan Turbo S развивает свою потрясающую мощность. Ступень передачи на передней оси преобразовывает 440 ньютон-метров электродвигателя в почти 3 000 ньютон-метров на колесах. 610 ньютон-метров электродвигателя заднего моста увеличиваются на первой передаче до 9 000 ньютон-метров тяги. Задачей дольше переключаемой второй передачи является обеспечение эффективности и резерва мощности на высокой скорости.

Высокие технологии будущего в мельчайших деталях — так Porsche продолжает свои традиции новаторства в эпоху электрического привода.

Когда двигателю требуется установка электромагнитного тормоза

Что такое электродвигатель с тормозом и каков принцип работы такого устройства? В состав такого оборудования включается дополнительный механизм. Он состоит из якоря, электромагнита и тормозного диска. В двух словах работа заключается в следующем: при подаче команды от оператора электромагнит подводит диск к вращающейся части двигателя, что, соответственно, прекращает его вращение.

Наличие тормозного устройства является модификацией, которое устанавливается на преобразователь при необходимости контролировать его остановку. Это используется для кранового оборудования, приводов лифтов, станков, эскалаторов и пр.

В компании «ЮА МОТОР» вы можете приобрести все виды промышленных преобразователей электрического тока в механическое движение. Мы предлагаем купить взрывозащищенный электродвигатель, устройства, работающие от источника постоянного тока, и специальные модели, улучшенные по вашему требованию. Мы осуществляем замену, ремонт и обслуживание промышленных двигателей и даем честную гарантию на все виды услуг.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector