Техника / Электромотор
Секрет вольта
Электрокары, кажется, наконец-то переходят на новый уровень за счет анонсированного прогресса аккумуляторов, которые прежде были традиционным тормозом развития автомобиля «на батарейках». О моторах же никто не говорит. Неужели они все одинаковые?
Хотя далеко не все знакомы детально с работой бензиновых моторов и дизелей, но все же принцип их функционирования многие себе представляют. Когда же разговор заходит об электромобилях, то тут начинают плавать даже продвинутые автолюбители – лишь специалисты действительно знают, что происходит, когда водитель нажимает педаль газа.
И генераторы тоже
Давайте разберемся хотя бы с фундаментальной концепцией. Существует много типов электродвигателей, но всех их объединяет один принцип: когда обмотку (то есть скрученную в витки проволоку), подвергнутую магнитному полю, пронизывает электрический ток, возникает сила, которая заставляет ее вращаться. Система работает и в обратном направлении: если применять силы, которые заставляют вращаться находящуюся в магнитном поле обмотку, она генерирует электроэнергию. Значит, электромоторы могут также выполнять роль генератора – это позволяет рекуперировать кинетическую энергию.
Старые электромобили (рожденные в конце XIX века) оснащались электромоторами на постоянном токе, созданными с помощью множества витков, закрученных вокруг цилиндра. Концы каждого витка были подключены к двум пластинам: одна была запитана от положительного полюса аккумулятора, а вторая – от отрицательного через графитовые щетки. Магнитное поле создавалось парой постоянных магнитов или же электромагнитами, то есть намагниченным железом, окруженным обмоткой, через которую проходила часть тока, предназначенного для возбуждения.
Чтобы адаптировать частоту вращения и момент к потребностям, регулировали напряжение или ток возбуждения или же и то, и другое. Мотор такой конструкции надежен, но скольжение щеток по пластинчатому коллектору вызывало их быстрое истирание.