Оглавление
Электрические машины-генераторы постоянного тока
Для преобразования возвратно-поступательного механического действия или вращения в электрическую энергию постоянного тока применяются специальные машины-генераторы.
Принцип действия генератора прост – в однородном вращающемся магнитном поле, в проводнике возникает ЭДС, которую можно снять через специальные щетки и использовать по своему усмотрению.
Величина и сила тока генератора зависит от количества вращающихся обмоток, витков в них, сечения используемого провода.
Простейшие генераторы постоянного тока уже с начала прошлого века устанавливались на автомобилях и использовались для подзарядки аккумуляторной батареи.
По типу возбуждения такие устройства подразделяются:
- генераторы с внешним, независимым возбуждением;
- самовозбуждающиеся генераторы (с параллельным, последовательным или смешанным способом возбуждения).
Технические расчеты показывают, что КПД генераторов постоянного тока тем выше, чем больше его мощность, и может достигать 90%.
Выгода от использования электромобиля
Когда речь заходит о том, стоит ли покупать электрокар, в первую очередь внимание уделяется вопросам выгоды. Говоря о ней, мы имеем довольно много факторов в пользу данного вида транспорта:
- Электроэнергия стоит в разы дешевле жидких видов топлива.
- Простая и легкая конструкция.
- Высокий уровень КПД электромотора.
- Бесшумная работа.
- Минимум расходных материалов.
Давайте же подробнее рассмотрим, чем хорош электромобиль. Во-первых, дешевая электроэнергия. Да, на зарядку АКБ потребуется потратить больше времени, чем на заправку бака обычного автомобиля. Но при этом стоимость полной заправки бака в несколько раз дороже, чем полная зарядка батареи.
Высокий уровень КПД электромотора (достигает 95%) говорит о том, что практически вся энергия расходуется только на движение автомобиля. Для сравнения, двигатели внутреннего сгорания имеют КПД около 25%. Это объясняется тем, что в ДВС имеются довольно большие потери тепла на корпусе. Кроме того, мощность значительно теряется из-за множества трущихся деталей. Электропривод же практически лишен этих недостатков и поэтому требует меньше затрат энергии.
Благодаря простоте конструкции электрический двигатель не нуждается в частом обслуживании и затратах на расходные материалы (масла, фильтры и так далее). А простая конструкция означает, что мотор имеет меньшие по сравнению с ДВС габариты и вес.
Также стоит отметить, что электромоторы работают гораздо тише, благодаря чему им не требуется система глушения громкого звука, а также шумоизоляция салона.
Экологичность
Электрические моторы не выделяют вредных выхлопных газов, благодаря чему они не только являются экологически чистыми, но и не нуждаются в системе отвода выхлопа, что еще больше упрощает конструкцию автомобиля, делая его легче и практичнее.
Сторонники машин с ДВС приводят относительно экологичности electric cars довольно сомнительный аргумент: якобы при производстве электромобилей и аккумуляторов для них в атмосферу выделяется не меньше вредных веществ, чем при производстве автомобилей, работающих на бензине.
Однако здесь важно понимать, что хотя при производстве обоих видов автомобилей в атмосферу попадает практически одинаковое количество вредных выбросов, то в процессе эксплуатации электрокар, в отличие от автомобилей с ДВС, не загрязняет атмосферу
Преимущества электрокара в сравнении с обычными автомобилями
Исходя из всего сказанного выше, можно сказать, что электрические автомобили имеют целый ряд неоспоримых преимуществ перед обычными автомобилями:
- экономичность;
- экологичность;
- практичность;
- простота в обслуживании;
- надежность;
- мощность – электроприводы имеют более высокий крутящий момент, который к тому же доступен с первого оборота двигателя;
- простота конструкции.
Говоря о практичности, мы имеем в виду не только простую и надежную конструкцию, но и малый размер приводов, благодаря чему появляется возможность создать автомобиль с более компактными габаритами либо с большим багажным отделением (и дополнительным багажником спереди).
Простота в обслуживании заключается в том, что электропривод вообще не нуждается в обслуживании. Его не нужно смазывать, менять расходные материалы и так далее. Все, что может сломаться в электроприводе, – подшипник вала. В некоторых моделях время от времени требуется менять щетки, которые стоят копейки, а меняются предельно простой в гаражных условиях.
Рейтинг недорогих электромобилей на 2021 год в России
Ниже представлены электрокары, стоимость которых вполне по карману среднестатистическому автовладельцу в РФ. Ознакомившись с этим перечнем, вы узнаете, какую машину можете себе позволить, если желаете заботиться об окружающей среде и в вашем городе есть необходимая для того инфраструктура.
Peugeot e-208
Лучшее, что можно купить за 30 450 евро. Мощность силового агрегата в 136 л.с. и максимальная скорость в 150 км/ч вряд ли впечатлит вас, как и разгон до 100 км/ч за 8.1 секунды. Зато при емкости батареи в 50 кВт*ч машина заряжается за 465 минут и может проехать 340 км без необходимости «дозаправки».
Opel Ampera-e
Аккумулятор имеет емкость 60 кВт*ч, заряжается полностью за 555 минут. Зарядки хватает на 380 км езды. Максимальная скорость электрокара составляет 150 км/ч при мощности 204 л.с.
Качество комплектующих является чрезвычайно высоким, ведь данную модель выпускает американский бренд General Motors, крайне скрупулезно следящий за своей репутацией. Стоимость машины в России составляет не менее $43 000, что все равно остается заманчивым предложением в сравнении со многими другими на рынке.
Nissan Leaf
Один из самых популярных электромобилей на постсоветском рынке. Развивает скорость в 157 км/ч максимально. 218-сильный мотор дает разгон до 100 км/ч за 7.3 секунды.
Полная зарядка занимает 10 часов, что не очень удобно, хоть и емкость аккумулятора не так велика: 62 кВт*ч. Запас хода авто — 385 км. Стоимость новой машины — $31 000, зато б/у ее можно найти в несколько раз дешевле.
Renault Zoe
Французский продукт разгоняется крайне медленно (до «сотни» за 11.4 секунды), да и максимальной скорости его хватит только для поездок в мегаполисе вроде Москвы, где много пробок (135 км/ч). Это и неудивительно при двигателе в 109 л.с. Зато запас хода у него составляет 395 км, что очень неплохо для данного ценового сегмента. Большим плюсом является невероятно быстрая скорость зарядки — 180 минут.
Цена этого электрокара, в зависимости от новизны и комплектации, варьируется в диапазоне 7 000 — 35 000 долларов США.
Volkswagen ID.3
Первый электромобиль от известного автопроизводителя. Батарея на 82 кВт*ч заряжается за 495 минут и в случае необходимости позволяет без перерыва проезжать 550 км. Недостатком электрокара является не очень мощный двигатель: всего 204 л.с., разгоняющий всего лишь до 160 км/ч максимум. Стоит машина 40 600 долларов, что сравнительно немного и можно отнести к преимуществам.
SEAT el-Born
За 31 — 37.5 тысяч американских долларов можно приобрести электромобиль, заряжающийся за 375 минут и способный на максимальном объеме энергии проехать 420 км. Правда, максимальная скорость его будет всего 160 км/ч, но маневренность не разочарует, особенно если учесть, что до 100 км/ч он разгоняется ровно за 7 секунд.
Skoda Enyaq 80x
Этот полноприводный электрокар оснащен двумя моторами, суммарная мощность которых составляет 265 л.с. Конструкционно он многое взял от неэлектрических автомобилей марки Volkswagen, с которой «Шкода» тесно сотрудничает.
До 100 км/ч он разгоняется за 6.9 секунды. Аккумулятор емкостью 82 киловатт-часов заряжается за 495 минут и позволяет проехать без остановок 460 км. Цена машины достаточно высока, как для таких характеристик — 43 300 евро.
Tesla Model 3
При мощности силового агрегата 449 л.с. развивает скорость в 233 км/ч. На полное восполнение энергии в батарее емкостью 75 кВт*ч требуется 465 минут. На одной зарядке электрокар проезжает 560 км.
Модель может похвастаться способностью разгоняться до 100 км/ч за 4.6 секунды. При таких характеристиках стоит авто совсем недорого: $41 тысячу в США и не менее $55 000 в Российской Федерации.
Hyundai Kona Electric
Оснащается такой же батареей, как и большинство электромашин от Kia — на 67 кВт*ч. Но запас хода при полном заряде у этого корейского кара заметно выше — 480 км.
Время подзарядки составляет всего 420 минут, что на полчаса меньше, чем в среднем по рынку. К недостаткам можно отнести то, что быстрой езды на этом авто не получится: разгоняется до 100 км она 7.9 секунд, а максимальная ее скорость — всего 167 км/ч. Зато цена довольно демократичная: стартует от $36 000.
Kia e-Soul
Цена от 12 000 долларов (б/у) до 38 000 евро новой. Батарея на 67.1 кВт*ч заряжается за 630 минут и дает 452 км безостановочной езды при максимальной скорости 167 км/ч, которую способен развить мотор мощностью 204 л.с.
Разгоняется не очень быстро — лишь за 7.9 секунд может по прямой дойти до 100 км/ч, но за свои деньги это вполне неплохой вариант.
Виды вращающихся электрических машин
По характеру магнитного поля в основном воздушном зазоре
Одноименнополюсная машина
— вращающаяся электрическая машина, у которой нормальная составляющая магнитной индукции во всех точках основного воздушного зазора имеет один и тот же знак.
Разноименнополюсная машина
— вращающаяся электрическая машина, у которой нормальная составляющая магнитной индукции в различных участках основного воздушного зазора имеет разные знаки.
Явнополюсная машина
— разноименнополюсная машина, в которой полюса выступают в сторону основного воздушного зазора.
Неявнополюсная машина
— разноименнополюсная машина с равномерным основным воздушным зазором.
Устройство электрокаров
Устройство любого электромобиля включает:
- шасси;
- кузов;
- электродвигатель;
- аккумуляторную батарею — основной элемент питания электрокара;
- трансмиссию, которая отличается простотой и практичностью в использовании;
- электронные блоки управления, отвечающие за корректную работу отдельных узлов и агрегатов устройства.
Сколько весит электрокар, зависит от его конструктивных особенностей.
Разработчики подобных средств передвижения работают над усовершенствованием всех эксплуатационных параметров электрокаров. Это касается:
- увеличения работы устройства на одном заряде аккумулятора;
- использования альтернативных видов энергии для заряда батареи;
- увеличения грузоподъемности и тяговой силы самоходных тележек, погрузчиков и прочих специальных устройств;
- уменьшения размеров и массы двигателя при сохранении высоких мощностных показателей.
Что такое электромобиль и принципы его работы
Электромобиль – это транспортное средство (ТС), которое работает на электрической тяге. Это самый обычный автомобиль, но вместо двигателя внутреннего сгорания у него установлен электропривод, который питается от аккумуляторной батареи.
Принцип работы электромобиля заключается в том, что электричество от аккумуляторной батареи питает электродвигатель, который в свою очередь вращает колеса. Для контроля оборотов автомобиль оснащен педалью газа.
Особенности данного вида транспорта следующие:
- Электрический двигатель способен развивать большее количество оборотов, вплоть до 12 000 об/мин. Это означает, что автомобилю не нужен многоступенчатый редуктор, а соответственно и коробка переключения передач. Впрочем, некоторые электрокары все же оснащаются автоматическими коробками переключения передач.
- Весь крутящий момент электродвигателя доступен с нуля оборотов. Это означает, что в момент нажатия на педаль газа на колеса передается вся мощность мотора.
- Электрический мотор не нуждается в частом регулярном обслуживании (замене масла, фильтров и так далее), так как имеет минимум трущихся частей.
Стоит отметить, что коммерческие электромобили уже довольно давно используются в разных странах. К ним относятся электрогрузовики, а также складские машины, такие как погрузчики, штабелеры и так далее. И их преимущества уже доказаны на практике.
Принцип обратимости электрических машин
Агрегаты данной категории имеют различное строение и различные принципы действия, но всем им присущ принцип обратимости, когда одна и та же машина может выступать и в качестве двигателя, и в качестве генератора, и в качестве электромагнитного тормоза.
Такая широкая функциональность установок делает их особенно удобными для использования на различных производственных объектах, поскольку в этой сфере очень важна универсальность установок, их взаимозаменяемость и высокая продуктивность.
Все ныне существующие виды электрических машин довольно востребованы, потому сфера изготовления подобных агрегатов развивается довольно быстро.
Проектирование электрических машин и аппаратов
Создание машин, работающих с использованием электрической энергии, начинается с процесса проектирования. На этом этапе необходимо рассчитать габариты, материалы, конструкцию статора и ротора. Следует выбрать обмоточные провода, материал для изоляции и основных деталей оборудования.
Изготовление электрических машин требует соблюдения технических норм и требований, выдвигаемых к разновидностям промышленных установок в различных условиях.
Эффективные проекты электрических машин отличаются:
- низким уровнем затрат времени на производство;
- стабильной бесперебойной работой;
- безопасным отключением в случае непредвиденных ситуаций.
В основе проекта лежит удельная мощность – производительность каждого вида машины за единицу времени. Технический уровень созданной машины характеризует массу машины, соответствующую единице ее мощности.
Цены на нефть и популярность электрокаров
Сами по себе цены на нефтепродукты и нефть практически никак не влияют на популярность автомобилей на электрических двигателях. Но вот распространение последних очень сильно может повлиять на стоимость нефти, так как она станет менее востребованной на рынке. Существует даже конспирологическая теория о том, что крупные нефтяные корпорации сдерживают развитие других источников энергии, чтобы не потерять монополию на рынке и свои сверхдоходы.
На данный момент количество машин на токе никак не влияет на цену нефти, поэтому говорить о каких-либо опасностях для этого традиционного источника энергии пока очень рано.
Классификация электрических машин по назначению
Классификация электрических машин по назначению производится исходя из целей, для каких они применяются. Например, существуют электромашинные генераторы. они способны преобразовывать механическую энергию в электрическую.
Самыми яркими примерами таких машин являются электростанции, поезда, теплоходы и автомобили.
В зависимости от места назначения механизмы приводят в действие двигатели внутреннего сгорания, газовые, гидравлические или паровые турбины.
Также существуют машины, осуществляющие обратное преобразование энергии, они превращают электрическую энергию в механическую.
Такие типы изделий используются в сельском хозяйстве и на производствах, в быту и в других отраслях, а также там, где нужен автоматический запуск различных устройств и механизмов.
Еще одним популярным видом являются электромашинные преобразователи, их функции заключаются в превращении постоянного тока в переменный и, наоборот, регулировке и изменении напряжения, частоты и прочих параметров.
Этот вид машин в наше время активно вытесняют статистические полупроводниковые преобразователи, хотя их до сих пор используют в быту, на производствах и в других сферах деятельности.
Компенсаторы повышают коэффициент мощности приемников и передатчиков электрических установок.
Электромашинные усилители повышают мощность сигнала. Преобразователи или микромашины предназначены для усиления, преобразования и генерации различные сигналов, позволяют осуществлять автоматическое регулирование в различных механизмах.
Основополагающие законы электромеханического преобразования энергии в индуктивных машинах
Закон Ампера
Согласно закону, установленному Ампером, на проводник с током в магнитном поле действует сила
- где F – сила, Н,
- I – сила тока, А,
- – длина проводника, м,
- B — магнитная индукция, Тл,
- — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции, град.
Направление этой силы определяется по правилу «левой руки».
Закон электромагнитной индукции Фарадея
Открытие электромагнитной индукции в 1831 году Фарадеем — одно из фундаментальных открытий в электродинамики. Максвеллу принадлежит следующая углубленная формулировка закона электромагнитной индукции:
Всякое изменение магнитного поля во времени возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности E этого поля по любому неподвижному замкнутому контуру s определяется выражением
,
- где E – напряженность электрического поля, В/м,
- ds – элемент контура, м,
- Ф — магнитный поток, Вб,
- t — время, с
Электродвижущая сила индукции возникающая в замкнутом контуре, равна скорости изменения во времени потока магнитной индукции
,
где – электродвижущая сила индукции, В
Знак «-» показывает, что индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.
Электрический двигатель
Используя мощность от тягового аккумулятора, двигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.
Классический электродвигатель состоит из токопроводящей обмотки статора и вращающегося ротора, который приводится в движение магнитным полем статора и передаёт крутящий колёсам. Существует два типа электродвигателей: синхронный, в котором магнитное поле вращается одновременно с ротором и асинхронный, в котором магнитное поле вращается быстрее ротора.
Асинхронный мотор изменяет скорость вращения в зависимости от частоты переменного тока простым нажатием на педаль акселератора. Это позволяет получить при желании максимальный крутящий момент для разгона с места.
Современные электрокары в зависимости от мощности батареи и двигателей способны разгоняться с места до 100 км/ч за 5-7 секунд, что сопоставимо с разгоном автомобиля с мотором мощностью 250-350 л.с. Но самый быстрый в мире серийный электрокар Rimac C_Two способен преодолевать «сотню» за 1,85 секунды, быстрее некоторых 12-цилиндровых 6-литровых суперкаров!
Неоспоримым преимуществом электрокаров является также то, что крутящий момент вращения электромотора линейно передаётся напрямую колёсам. В то время, как двигатель внутреннего сгорания преобразует поступательные движения поршней во вращение коленчатого вала и далее через систему шестерен и фрикционов трансмиссии ведущим колёсам. Для преодоления такой «полосы препятствий» автомобилю требуется больше мощности, а значит – больше топлива и объёма двигателя.
Бортовое зарядное устройство принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора. Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.
Контроллер силовой электроники: этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговым аккумулятором, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.
Система охлаждения поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов. В холодное время года избыточное тепло батареи может отводиться в салон электромобиля. По этой причине в современных электрокарах отсутствует традиционная печка.
Трансмиссия электромобиля
В традиционном понимании в электрокарах отсутствует коробка передач и карданный привод колёс, поскольку электромотор работает эффективно в любом диапазоне скоростей. Поэтому у большинства электромобилей установлена односкоростная коробка, расположенная рядом с инвертором. Это позволяет включать режим заднего хода, меняя всего лишь фазы, а также направлять энергию торможения в заряд батареи.
Значительным преимуществом электродвигателя и одноступенчатой коробки является то, что можно использовать «свободный» дифференциал. И в случае пробуксовки одного из ведущих колёс, мгновенно отбирать мощность в одной из полуосей привода, уменьшая его проскальзывание.
Ходовая часть
Система подвесок в электрокарах традиционна и часто может быть заимствована у обычных автомобилей. Главное отличие подвески электрокаров в том, что эластокинематика вынуждена справляться с большим весом, в то время, как лучшая развесовка по осям позволяет инженерам точнее настраивать управляемость, чтобы справиться с инерционностью тяжёлого кузова.
Тормозная система электромобиля устроена хитрее обычной. Традиционные автомобили могут эффективно замедляться при нажатии на педаль тормоза, а энергия торможения направляется на нагрев тормозных колодок и дисков. В электромобилях электромотор может использоваться в качестве генератора для зарядки батареи. При сбросе педали акселератора электроника распознает замедление вращения магнитного поля относительно ротора и замедляет автомобиль. При этом педаль тормоза может использоваться лишь для полной остановки электрокара. Благодаря этому срок службы тормозных механизмов увеличивается в среднем в три раза.
Устройство шуруповерта
Продолжаем серию статей об электроприборах, их устройстве и принципах работы. И сегодня мы хотим вам рассказать о шуруповерте. Этот инструмент есть практически в каждом домохозяйстве. И это не удивительно, ведь шуруповерт имеет достаточно широкое применение. Он поможет сделать мелкий ремонт в доме, «прибить» полочку и т.д. Поэтому многие задаются вопросом, какова схема шуруповерта. О том, как устроен шуруповерт и как он работает, мы и расскажем на примере аккумуляторного шуруповерта «Ставр».
Конструкция аккумуляторного шуруповерта включает три основных элемента: быстрозажимной патрон, корпус шуруповерта (с электромотором, редуктором и регулятором момента затяжки) и батарея.
1. Шуруповерт является основной частью изделия, состоит из следующих деталей и узлов:
- корпус шуруповерта, выполненный из высокопрочного пластика;
- кнопка-выключатель (курок);
- кнопка-переключатель реверса, необходимая для изменения направления вращения патрона;
- светодиод, осуществляющий функцию подсветки рабочей зоны;
- переключатель скоростей (диапазона скоростей);
- переключатель-ограничитель крутящего момента затяжки (так называемая трещотка);
- контактные пластины для подключения питания от аккумуляторной батареи;
- блок регулирования числа оборотов и реверса. Регулирование числа оборотов осуществляется ШИМ-контроллером и ключом N-канального полевого транзистора, а также переменным резистором. Для реверса используется перекидной контакт, переключение которого осуществляется при помощи механического воздействия кнопки-переключателя;
- электродвигатель постоянного тока, включающий в себя: Статор, представленный в виде корпуса цилиндрической формы, внутри которого по кругу размещены постоянные магниты;
- Ротор представляет собой вал, на котором смонтированы: сердечник, выполненный из пластин электротехнической стали, в пазы которого уложены обмотки из эмалированной медной проволоки;
- коллектор;
- щетки;
- крыльчатка;
- передний и задний подшипники;
- также на вал якоря запрессовывается ведущая солнечная шестерня.
- Скоба в виде коромысла, предназначенная для переключения ступеней редуктора.
- Планетарный редуктор, выполненый в отдельном пластиковом корпусе и состоящий из трех ступеней:
- Первая ступень состоит из: солнечной шестерни;
неподвижной коронной шестерни;
сателлитов;
а также водила зубчатого.
- Вторая ступень (переходная) состоит из: планетарной шестерни, перемещаемой при помощи механического воздействия скобы на первый и второй ряд шестерней редуктора, в чем и заключается переключение передач двухскоростного шуруповерта;
- сателлитов;
- водила.
Третья ступень состоит из:
- коронной шестерни с выступами на торце.
сателлитов;
водила с Х-образным захватом.
- муфта момента затяжки, состоящая из шариков и цилиндров, установленных в соответствующих углублениях корпуса, шайбы, пружины, а также регулировочной втулки;
- вал;
- механизм блокировки вала, состоящий из внешнего и внутреннего корпуса и блокирующих роликов, установленных между ними;
2. Быстрозажимной патрон, который обеспечивает фиксирование различных насадок; представлен в виде обоймы, зажимной втулки и подвижных губок.
3. Аккумулятор для шуруповерта состоит из:
- корпуса, выполненного из высокопрочного пластика;
- внешних контактов для передачи электроэнергии от элементов аккумуляторной батареи и термоконтакта для защиты от перегрева при зарядке;
- кнопок-фиксаторов аккумуляторной батареи;
- набора элементов питания, соединенных последовательно.
Мы рассказали об устройстве аккумуляторного шуруповерта. Также вы можете посмотреть видео, в котором наглядно продемонстрированы все конструктивные элементы. В следующей статье вы узнаете принцип действия данного инструмента.
Эксплуатация и неисправности электрических машин
Особенности использования электрических машин и требования к их эксплуатации описаны в технической документации, прилагаемой к оборудованию.
На основе этой информации составляется график профилактического обслуживания, в котором указана периодичность осмотров, проверок, испытаний и мелкого ремонта электроустановок с целью поддержания их в рабочем состоянии.
Эксплуатация неисправных электрических машин угрожает здоровью людей и стабильности системы энергоснабжения, поэтому необходимо своевременно проводить ремонтные работы.
В целом, все неисправности разделяются на электрические и механические. В обоих случаях предусмотрен регламент обслуживания оборудования.
Проблемы заводов современного электромашиностроения
В наше время выпуск агрегатов из данной категории считается очень перспективным, поскольку машины активно используются во многих сферах деятельности и все больше приобретают популярность среди потребителей.
Отечественные заводы крупных электрических машин способны выпускать собственную продукцию высокого качества, которая будет конкурировать с зарубежными аналогами.
Однако для того, чтобы себестоимость и рыночная стоимость товаров была меньше, чем стоимость заграничных аналогов, нужно проводить собственные научные разработки в сфере электромеханики, электроники и других смежных областях.
Только использование инноваций, патентование собственных изобретений и постоянная работа над улучшением качественных характеристик агрегатов может сделать их более популярными среди покупателей.
Стоит отметить, что в области изготовления электрических машин развитие происходит практически так же, как и в области интеллектуальных технологий, это значит, что с новыми научными достижениями качество, прочность и износостойкость установок повышаются, а их стоимость, наоборот, понижается. Такая тенденция объясняется использованием более доступных и дешевых материалов для изготовления продукции данного типа и применением новых технологий.
Что входит в задачи контроллера?
Электроника преобразовывает постоянное высокое напряжение, отдаваемое электробатареей, в требуемое в определённый момент. На контроллер возложены обязанности по энергосбережению, обеспечению комфорта при движении, также данный элемент следит за безопасностью водителя и пассажиров.
Конкретно, устройство предлагает такие функции:
- управление высокими токами и напряжением;
- регулировка тяги и динамики;
- обеспечение оптимального расхода электроэнергии;
- мониторинг состояния аккумуляторной батареи;
- управление рекуперацией торможения;
- зарядка обыкновенного аккумулятора на 12 V (обычная батарейка также присутствует на борту электромобиля).
Что выгоднее – бензин или электричество
Развитие рынка электромобилей в России тормозит неразвитая инфраструктура: в стране всего 170 зарядных станций, тогда как всего в мире их более 320 тысяч. Из этого исходит первая особенность этого транспорта: покупать электрический автомобиль есть смысл только при наличии поблизости зарядных станций – в отличие от обычной розетки такая станция зарядит ВВБ гораздо быстрее.
Следующий вопрос – цена электроэнергии. Часть зарядных станций можно использовать бесплатно (не везде и не всегда), обычно за это нужно платить. Стоимость киловатт-часа в России составляет от 2 до 4 рублей в среднем. Батарея на 30 кВт*ч дает возможность проехать на Nissan Leaf 190 километров (в реальности цифра будет меньше – до 170 километров). То есть, при тарифе в среднем 3 рубля за кВт*ч километр пробега будет стоить 53 копейки.
Хороший выбор в этом случае – поставить трехтарифный счетчик и ставить автомобиль на зарядку ночью, когда тариф самый низкий. Или найти бесплатную зарядную станцию.
В любом случае, стоимость электроэнергии на километр пробега такая низкая, что ее обычно вообще не учитывают.
Для бензинового автомобиля (например, «одноклассника» Nissan Leaf – модели Juke) на 100 километров пробега в смешанном цикле требуется 7,5-8 литров бензина АИ-95. При средней его цене в 46 рублей стоимость километра пробега выходит уже 3,68 рублей.
Но все дело в том, что затраты на топливо, как правило, не самая большая статья расходов. Если цены на ОСАГО примерно похожие, парковка за пределами Москвы стоит одинаково, то стоимость обслуживания электромобиля заметно отличается от бензиновых аналогов.
С обычными ДВС все понятно: ТО каждые 10 000 километров, иногда замена свечей зажигания, комплекта ГРМ. Другие пункты вроде обслуживания тормозов и шиномонтажа – не отличаются и для электромобилей.
У владельцев же полностью электрических авто есть только одна головная боль – высоковольтная батарея. Как и любой другой аккумулятор, она живет ограниченное время. Конечно, это не год и не два, но и не 20 лет. Учитывая, что на автомобиле кто-то уже ездил до продажи в другой стране, к этому нужно относиться крайне внимательно.
Поэтому и есть в продаже экземпляры по 300 тысяч рублей – там явно есть проблемы с ВВБ. И отследить проблему не всегда можно сразу, просто в один момент пробег с одной зарядки начнет сокращаться.
И если ВВБ «накрывается», заказывать новую или контрактную придется снова из-за границы, по соответствующей цене – более 200 0000 рублей. Поэтому чтобы посчитать стоимость обслуживания электромобиля, цену ВВБ нужно разделить на предполагаемый пробег. Кстати, производитель гарантирует обычно 8 лет работы ВВБ.
Из специфического обслуживания электромобилей – замена масла в редукторе, но это стоит не так дорого (туда заливается обычная трансмиссионная жидкость для АКПП) и проводится не так часто.
Итак, учитывая особенности эксплуатации, электромобиль подойдет буквально одной категории пользователей – тем, кто ездит почти каждый день, но в день проезжает не очень много. Это могут быть курьеры, личные водители, торговые представители, и т.д. Если город небольшой – то и водители такси.
Если же автомобиль нужен для нечастых длительных поездок, электромобиль будет далеко не лучшим выбором (хотя длительный простой вредит практически любому авто).
Но даже несмотря на более дешевый пробег и качественно иной уровень комфорта от вождения электрокары остаются уделом энтузиастов, которые умеют считать пробег и свои деньги.
