Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Эта машина работает электрический двигатель

Как подключить электродвигатель чтобы крутил влево и вправо

Как устроен электромобиль

Невооружённым взглядом отличить электрокар от привычного автомобиля практически невозможно: колёса, кузов, шасси, мотор и различное электрооборудование (подогрев, свет и другие элементы, зависит от конструкции). Основное отличие — «сердце» электромобиля работает за счёт электрического тока, а в кузове находится отсек для аккумуляторной батареи.

На приборной панели электрокара отображается скорость, уровень заряда аккумулятора и число оборотов двигателя в минуту. Коробка передач как таковая отсутствует, ведь скорость движения регулируется нажатием педали газа.

Знаете ли вы? Первый электромобиль был создан в 1841 году и выглядел как тележка с электромотором.

Мотор электромобиля кардинально отличается от двигателя внутреннего сгорания. В нём нет камер сгорания, коленчатого вала и поршней. Электромотор состоит из неподвижного статора, по которому пропускается ток, и ротора. Ротор представляет собой набор электропроводящих стержней.

Трансмиссия в электромобиле представлена двумя элементами: односкоростной коробкой передач, которая передаёт производимую двигателем мощность на ведущие колёса, и простым дифференциалом. Единственное назначение коробки передач в электромобиле — это снижение скорости вращения и связанное с этим увеличение крутящего момента. В некоторых моделях электромобилей коробка передач отсутствует, её функции выполняет понижающий редуктор. Переход к задней передаче осуществляется благодаря изменению чередования фаз в двигателе.

Аккумуляторная батарея представляет собой набор литий-ионных элементов, объединённых в блоки, которые соединены параллельно, чтобы обеспечить необходимую для запуска электромобиля мощность. Использование гликолевого хладагента, который проходит по металлическим трубкам через зазоры между элементами аккумулятора, позволяет равномерно распределить температуру и избежать точек перегрева. Нагретый гликоль охлаждается через радиатор, установленный в передней части двигателя.

Электронная система управления электрокаром используется для распределения высокого напряжения, контроля расхода электроэнергии и исправности тормозной системы. Важным элементом системы является контроллер, который передаёт необходимое количество тока от батареи к мотору. Ещё одной важной деталью электромобиля является инвертор, который преобразует постоянный ток, вырабатываемый аккумулятором, в переменный. Инвертор также регулирует частоту переменного тока, следовательно, и скорость движка.

Электрический автомобиль имеет множество преимуществ перед авто с двигателем внутреннего сгорания:

  • экологичность, т. к. при работе электродвигателя выброс вредных веществ в атмосферу существенно снижается;
  • экономия на заправке — стоимость электричества значительно ниже, чем стоимость автомобильного топлива;
  • мотор работает гораздо тише, что делает езду в авто более комфортной;
  • экономия на сервисном обслуживании, т. к. электромобиль имеет меньшее количество подвижных деталей, требующих ремонта или замены;
  • безопасность, что объясняется наличием электронной системы управления.

Важно! Выбирайте электромобиль, модель которого выпущена не менее двух лет назад. За этот период недостатки данного модельного ряда успеют проявиться.

Среди недостатков данного вида транспорта можно выделить как высокую стоимость и относительно небольшой модельный ряд в настоящее время, так и ограниченность сети заправочных станций. К тому же, электромобиль нуждается в частой и длительной подзарядке, что может быть проблемно при путешествиях на большие расстояния.

Безусловно, электромобиль признают транспортом будущего, компании-производители постоянно совершенствуют технические характеристики электрокаров, а сервис становится более доступным.

Видео: как работает электромобиль?

Строение и принцип работы

Работает электродвигатель автомобиля по принципу электромагнитной индукции. Именно он взят сегодня за основу. Современные электромобили, по своей сути, мало чем отличаются от их, которые мы каждый день можем наблюдать на дорогах страны. Вообще говоря, основными частями такой техники являются:

  • Электродвигатель;
  • Контроллер;
  • Аккумуляторные батареи.

Мы поговорим подробнее именно о сердце авто. Итак, оно работает на основе законов электромагнитной индукции. Для тех, кто не знаком с таком понятием физики, можно сказать, что данное явление связано с возникновением ЭДС в замкнутом контуре, когда в нем начинает меняться магнитный поток. Здесь все достаточно просто. Электродвигатель просто преобразует электрическую энергию в механическую, которая и позволяет двигаться автомобилю. В настоящее время коэффициент полезного действия таких агрегатов равен приблизительно 90 процентов. Это весьма внушительная цифра.

Как и любой другой электродвигатель, агрегат, устанавливаемый в электромобилях, имеет свои собственные характеристики. К таковым можно отнести:

  • Мощность агрегата;
  • Максимальный крутящий момент, создаваемый им;
  • Ток;
  • Частота вращения.
Читать еще:  Что в двигателе означает дмрв

По сути, все стандартно. Единственное отличие от тех моделей, которые используются в промышленности, заключается в изменении этих параметров применительно к автомобилю.

Все электродвигатели могут питаться от источника постоянного напряжения или источника переменного напряжения. В данном случае речь идет чаще всего именно о первом варианте. Батареи, которые используются в таких машинах, создают на выходе значение в 96-192 Вольта. Этого вполне достаточно для создания ЭДС. для подключения электродвигателя переменного тока используется трехфазная схема. Современные модели электромобилей отличаются тем, что в них сам электродвигатель соединен напрямую с колесом. Такая конструкция позволяет в значительной степени улучшить управляемость машины.

Схема работы электродвигателя

Стоит отметить, что некоторые самые прогрессивные модели, которые оснащены агрегатом, работающем на переменном токе, способны в процессе торможения подзаряжать батареи. Это приводит к увеличению их срока эксплуатации в несколько раз. Это некое решение проблемы ограниченности хода. Такие устройства способны увеличивать пробег авто без подзарядки на целый 10-20 процентов. Для электромобиля это вполне внушительная цифра.

В остальном работает электродвигатель автомобиля точно так же, как и любой другой агрегат такого типа. Здесь имеется рабочий орган, который и соединяется с колесом. При подаче электрической энергии обмотка возбуждения начинает действовать на ротор мотора, который начинает вращаться вследствие ЭДС. Это движение передается на рабочие органы. Электродвигатель сегодня можно запитывать самыми разнообразными методами. В бытовых условиях используются трехфазные розетки или обычные однофазные их варианты. Все зависит от конкретной конструкции устройства, которое требуется запустить.

Модель ДПТ

Из теоретических основ видно, что для электродвигателя присутствие постоянного магнитного поля обязательно. Для этого в маломощных ДПТ применяют постоянные магниты. Для средне- и высокомощных агрегатов требовались бы очень громоздкие магниты, поэтому их заменяют обмоткой возбуждения, иногда – индуктором. По ним пропускают ток, и они формируют магнитное поле.

Элеентарная модель ДТП – это однородное магнитное поле, внутрь которого поставлена рамка. По ней пускают ток. Сначала она оборачивается, а достигнув положения «горизонтально» – останавливается. Такое положение называют мертвой точкой. Останавливается рамка потому, что по одной стороне ток течет в одну сторону, а с другой – в противоположную. Это значит, что они образуют взаимообратные поля. Они возмещают действия друг друга, и движение прекращается. Чтобы оно было бесконечным, необходима еще одна рамка, сцепленная с первой. Тогда всегда какая-то из двух рамок будет создавать разнородность в поле, которая будет заставлять двигаться рамочную систему целиком.

Преимущества и недостатки бесколлекторных электродвигателей

В отличие от описанных, у этих электродвигателей подвижной частью является статор с постоянным магнитом (корпус), а ротор с трехфазной обмоткой – неподвижен.

К недостаткам этих двигателей постоянного тока отнести можно менее плавную регулировку скорости вращения вала, но зато они способны за доли секунды набрать максимальные обороты.

Бесколлекторный электродвигатель помещен в закрытый корпус, поэтому он более надежен при неблагоприятных условиях эксплуатации, т.е. ему не страшны пыль и влага. К тому же, его надежность возрастает благодаря отсутствию щеток, как и скорость, с которой вращается вал. При этом, по конструкции мотор более сложен, следовательно, не может быть дешевым. Стоимость его в сравнении с коллекторным, выше в два раза.

Таким образом, коллекторный электродвигатель, работающий на переменном и на постоянном токе, является универсальным, надежным, но более дорогим. Он и легче, и меньше по размерам двигателя переменного тока той же мощности.

Поскольку электродвигатели переменного тока, питающиеся от 50 Гц (питание промышленной сети) не позволяют получать высокие частоты (выше 3000 об/мин), при такой необходимости, используют коллекторный двигатель.

Между тем, его ресурс ниже, чем у асинхронных электродвигателей переменного тока, который зависит от состояния подшипников и изоляции обмоток.

Гибридные автомобили — оптимальная комбинация электричества и бензина

Если с вводом электромобилей для покупателей у мировых брендов пока возникает больше проблем, чем выгод, то гибриды присутствуют в модельной линейке каждого уважающего себя бренда. Сегодня гибридные авто способны на очень многое. К примеру, Lexus RX, достаточно большой кроссовер элитного класса, в своем гибридном исполнении имеет больше 300 лошадиных сил, а потребляет на трассе и в городских условиях порядка 6 литров топлива на 100 километров. Принцип работы гибридного автомобиля следующий:

  • на двух колесах установлены небольшие электродвигатели (зачастую это задние колеса автомобиля);
  • на передние колеса действует бензиновый двигатель, который может быть несколько меньшего объема;
  • к бензиновому агрегату также подключен мощный генератор, который заряжает батарею авто;
  • батарея в необходимое время восполняет свой заряд, а далее транспорт может ехать на одной только электротяге;
  • когда заряд заканчивается, включается бензиновый агрегат и работает ровно нужное количество времени;
  • возможна также работа всех агрегатов одновременно — в данном случае водитель получает максимум мощности;
  • батарею не нужно заряжать от розетки, весь заряд выполняется с помощью бензинового (иногда дизельного) силового агрегата.
Читать еще:  Датчик давления на двигателе амкодор

В модельной линейке компании Peugeot во Франции присутствует гибрид с дизельным двигателем. Это малый семейный кроссовер, которые потребляет рекордные 3.4 литра на 100 километров. Впрочем, это не самый экономичный автомобиль. В мире уже присутствуют гибриды, которые могут использовать от 1 литра бензина на 100 километров пробега. Такие авто имеют не слишком мощные двигатели, но для городской поездки они вполне подходят. И это также может быть шаг в будущее. Впрочем, гибридные авто имеют довольно сложную конструкцию, которую дорого обслуживать.

Устройство автоматической стиральной машины

Несмотря на большое разнообразие моделей от различных производителей, устройство автоматических стиральных машин практически одинаково и мало чем отличается друг от друга.

Плата управления

«Мозговой» центр любой стиральной машины — электронная плата. Именно она управляет всеми процессами, происходящими в машине во время стирки. Именно к ней «стекаются» все параметры и показания датчиков, и именно от нее поступают команды исполнительным механизмам машины. В зависимости от исполнения модуль электроники может быть разделен на две отдельные платы: силовую и управляющую, либо собран в едином корпусе.

Именно в плате управления «зашиты» программы стирки, управляющие алгоритмы, позволяющие вносить коррективы в предустановленные программы и протоколы безопасности, отвечающие за адекватное использование стирального автомата.

Электромагнитный клапан

Правильное название этого узла — клапан электромагнитный наливной (КЭН). Он отвечает за подачу воды в стиральную машину. Представляет собой обычный электромагнит, управляемый сигналами с электронной платы. В нормальном состоянии клапан закрыт и препятствует попаданию воды в бак машины. При получении сигнала на обмотку электромагнита подается напряжение, сердечник втягивается и открывает путь для поступления воды, которая направляется в загрузочный лоток для моющих средств и вымывает их в бак.

Как правило, КЭН содержит в своем составе два или три электромагнита, открытие которых обеспечивает протекание воды через различные отсеки лотка для моющих средств и вымывание их внутрь стирального агрегата.

Бак и барабан

Конструктивно бак и барабан автоматической стиральной машины — это единое целое. Изготовленный из нержавеющей стали барабан вмонтирован в прочную «скорлупу» бака.

В баке происходит подготовка моющего раствора и его нагрев до нужной для стирки температуры. За нагрев воды отвечает электрический ТЭН, установленный в нижней части бака.

Баки современных стиральных агрегатов обычно выполнены из прочного пластика. Он довольно крепок, хорошо сохраняет тепло, стоек к коррозии и имеет малый вес. Барабан стиральной машины изготавливают из нержавеющей стали. Для лучшего контакта белья с водой во время стирки и отвода влаги при отжиме стенки барабана делают перфорированными, через отверстия вода беспрепятственно циркулирует в узле.

Эффективность стирки заключается в механическом воздействии на белье. Именно поэтому на этапе стирки бак машины заполняется по минимуму, чтобы вода не амортизировала удары белья о поверхность барабана.

Некоторые производители для усиления механического воздействия на белье делают поверхность барабана не гладкой,
а с гранями и ребрами.

В процессе стирки барабан вращается то в одну, то в другую сторону со скоростью примерно 50 об/мин. При отжиме барабан способен раскручиваться до 1600 об/мин — у разных моделей разный порог.

Для получения хорошо отжатого белья, вполне достаточно
1000–1200 об/мин.

Для компенсации вибраций, возникающих в процессе работы барабана, бак устанавливают в корпусе на пружинных подвесах и амортизационных стойках, а также увеличивают его массу путем крепления на узел довольно увесистых грузов из бетона или искусственного камня.

Читать еще:  Двигатель d4eb технические характеристики

Электродвигатель

Барабана вращается с помощью электродвигателя. Существует два типа конструкций привода:

1. Вращение барабана посредством ременной передачи.

2. Прямой привод барабана, при котором и двигатель, и барабан закреплены на одном валу.

Электромоторы бывают коллекторные и инверторные. Для стирки тип электромотора не играет определяющей роли. Его задача — просто вращать барабан в ту или иную сторону. А вот на эксплуатационные расходы тип электромотора оказывает существенное влияние.

У инверторных моторов выше КПД и они более экономичны, что снижает расходы на электроэнергию и повышает энергетическую эффективность стиральной машины. Но они дороже, поскольку имеют более сложную схему управления.

Прессостат

Уровень поступающей в бак воды отслеживает датчик уровня — прессостат. Это пневматический датчик, который по давлению воздуха в компрессионной камере бака стиральной машины определяет уровень заполнения бака водой.

Внутри корпуса устройства находится воздушная камера, отделенная от контактной группы резиновой мембраной. Прессостат соединен герметичной воздушной трубкой с компрессионной камерой бака. При заполнении бака водой воздух из него вытесняется и создает давление в воздушной камере прессостата, из-за этого мембрана изгибается и замыкает электрические контакты. Полученный сигнал «дает знать» плате управления, что бак заполнен до нужного уровня и пора наливному клапану перекрыть подачу воды.

Выше описан алгоритм работы механического датчика. В современных стиралках чаще можно встретить электронные. Их конструкция также имеет воздушную камеру и мембрану. Однако мембрана замыкает не контакты, а давит на ферритовый сердечник, погружая его в катушку индуктивности, расположенную в корпусе устройства. В зависимости от давления воздуха в системе магнитный сердечник погружается в катушку на различную глубину.

В корпусе электронного прессостата собран простейший генератор колебаний, который в зависимости от глубины погружения магнита в катушку подает сигнал определенной частоты. По пороговым значениям частоты, таблица которых «зашита» в управляющую программу, плата управления отслеживает уровень заполнения бака водой и отдает соответствующие команды исполнительным узлам.

На различных этапах стирки нужны различные уровни воды в баке. При стирке белья в моющем растворе жидкости должно быть не много, чтобы обеспечить механическое воздействие на ткани, а при полоскании — воды нужно значительно больше, чтобы вымыть из волокон все остатки моющего средства. Для этих целей в конструкции механических прессостатов используют двухкамерную схему с двумя парами контактов. При использовании электронных прессостатов — добавляют еще одно пороговое значение частоты в управляющую программу. И в первом и во втором случаях сигналы обрабатываются платой управления в зависимости от выполняемого этапа стирки.

Для исключения ложных срабатываний датчика, возможных при изменении давления в компрессионной камере при вращении барабана, в штуцере прессостата есть дросселирующее отверстие, диаметр которого меньше диаметра подключаемого воздушного шланга.

Сливной насос

Сливная помпа служит для удаления воды из стиральной машинки после завершения этапов стирки. Насос установлен в магистрали отвода воды в канализацию. Он представляет собой обычный центробежный насос, состоящий из небольшого электродвигателя, на валу которого закреплена крыльчатка.

Устройство блокировки люка

Устройство относится к системе безопасности стиральной машины. Оно исключает открытие люка стирального автомата во время стирки. После запуска программы первое, что сделает плата управления — проверит, закрыт ли загрузочный люк. Если нет — стирка не начнется.

После завершения программы люк остается закрытым еще какое-то время, необходимое для остывания биметаллической пластины, изгиб которой блокирует механизм замка. Как правило, временной интервал разблокировки составляет 1–3 минуты.

В следующем видео наглядно показан алгоритм работы основных узлов автоматической стиральной машины.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector