Электродвигатели становятся все более востребованными на фоне того, как стремительно развивается отрасль электрических автомобилей. Однако, производители электрокаров начинают усматривать определенные проблемы в том, что происходит на рынке производства электромоторов. Все дело в магнитах. Оказывается, традиционная конструкция автомобильного электромотора предусматривает использование сильного постоянного магнита. Известные современные конструкции двигателей без постоянных магнитов крайне сложны в производстве и имеют небольшой ресурс.
Чаще всего в автомобильных моторах используются неодимовые магниты и магниты из других редкоземельных металлов. Цены на них все время растут из-за политики китайского правительства, накладывающего ограничения на экспорт изделий из редкоземельных металлов за рубеж. Если оглянуться назад, то можно увидеть, что стоимость неодимовых магнитов взлетела на 750%, а магнитов из диспрозия на сумасшедшие 2000%. Но неужели невозможно добывать сырье в других частях света?! Конечно, можно, но без Китая все равно не обойтись – в этой стране хорошо налажена переработка руды и само производство магнитов, а рабочая сила продолжает оставаться дешевой.
Такое положение вещей вдохновляет искать альтернативы. Первые шаги в этом направлении начинают делать такие компании, как BMW, Audi и Renault. Другие производители скоро поймут преимущество такого подхода и начнут собственные изыскания. Хотя, уже есть компания, способная предложить готовое решение, инновационный двигатель, не имеющий ни одного магнита в своей конструкции. Речь идет о проекте немецкой компании Mahle, где магниты заменены катушками с питанием в собственных роторах.
Вместо магнитов в роторе используются намотанные катушки. Ротор получает питание бесконтактно при помощи индукции. Такой подход оценивается экспертами положительно – можно не только избавиться от дорогих магнитов, но и существенно увеличить ресурс мотора.
Беспроводной передатчик передает мощность на ротор, используя переменное поле, которое преобразуется в постоянный ток для катушек магнита.
Есть и еще несколько важных моментов. Первый из них экономический. Отказ от неодимовых магнитов позволит существенно снизить стоимость производства двигателей, что положительно отразится на стоимости электрокаров в целом. Кроме того, разработчики заявляют о большей гибкости нового мотора – есть возможность настраивать параметры магнетизма. Предварительно установлено, что эффективность таких двигателей составляет более 95%, что позволяет получить больший запас хода при той же емкости батареи. Двигатели, разработанные Mahle, можно сравнительно легко масштабировать, что делает их применимыми не только в индивидуальном транспорте, но и в коммерческом.
Уважаемый САНЁК, не говорите гоп, пока не перепрыгнули ? Использование любых электродвигателей, без участия постоянных магнитов, — далеко не разумно ? Только потому, что энергозатратно. Пусть постоянный магнит не вечный источник — индукции, зато коротко, легко воспроизводимый. Такое — нельзя сравнить, с аккумулятором. Зачем нужен двигатель электрический ? Есть турбина, — энергетического преобразования п\магнита(индукция) в электричество и в механическую крутящую энергию вала. КПД — зависит от суммарной мощности индукции магнитов. Технологии — 21 -го века. Электро-турбогенератор — ХРД. Открою секрет, устройство конструкции и принципа работы = секрет, для всех, = ГОСУДАРСТВ. ПРОВЕРЕНО, Хотя, сложности для КБ = никакой.
Уважаемый Александр, я живу более 25 лет в Германии, занимаюсь изобретательством (как и в бывшем Союзе). У меня есть пара немецких патентов на силовые шаговые электромоторы для вело и инвалидных колясок, на подходе – третий (для любых транспортных средств). В 2008 и 2009 годах получил за первые два патента бронзовые медали международной выставки изобретений в Нюрнберге. Компанию Mahle – не знаю (как и они – меня, похоже ). Что у нас общего: нет неодимовых магнитов. Но индуктивное питание ротора через воздушный зазор (Mahle) – это уже потери.
У меня же подход – совершенно иной. По сути, у меня электромеханическая система, в которой использованы готовые промышленные электромагниты. При этом я использовал электромагниты, применяемые в системах пожарной безопасности. Они блокируют на предприятии стальные двери, препятствуя их открывании при пожаре. А так, как при пожаре эл. сети отключаются, такие электромагниты питаются от аккумуляторов. Таким образом, эти аккумуляторы должны иметь возможно меньшее энергопотребление (чтобы достаточно долго работать) и при этом – развивать большие усилия (чтобы человек не мог открыть). Кто-то может сказать, что электромеханическая система – устарела. Но, техника, как известно, развивается по спирали…
Тем более, что в моих электромоторах – дополнительные, очевидные плюсы: импульсное питание, что еще больше уменьшает энергопотребление, гибкое электронное цифровое управление, большой момент вращения, а главное – уникальная энергетическая характеристика: чем быстрее движется транспортное средство с таким мотором – тем ниже энергопотребление! При этом конструкция мотора – очень проста (гораздо проще, чем у показанного здесь мотора Мahle). Еще одно преимущество: можно делать электромоторы различной мощности, не разрабатывая каждый раз мотор — по-новой. Если интересно – могу подготовить статью о моих силовых шаговых моторах для транспорта. Есть также патенты на оппозитный ДВС с встроенной функцией автоматического вариатора (без кривошипно-шатунного механизма, гибридный, внутреннего сгорания -паровой мотор, новый тип вариатора, у которого нет ограничений на мощность двигателя (без фрикционного механизма), а диапазон плавного изменения скорости составляет 1:12, в то время, как у распространенных сегодня CVT-вариаторах этот показатель – в два раза меньше (1:6).
Если Вам интересно – сообщите пож.
С уважением
Сергей Афанасьев
чего изобрели? на ваз 2101 стартер не имеет никаких магнитов и редкоземельных материалов и крутит как зверь безо всяких редукторов!
Тю.
Обычный «вывернутый наизнанку» асинхронный мотор (англ outrunner).
Центральная часть статична, внешняя часть (короткозамкнутый ротор) вращается, как в мотор-колесе или авиамодельных аутраннерах.
В России уже давно такие мотор-колёса (асинхронник аутраннер) пытается поставить на поток Дмитрий Дуюнов. К сожалению, создать с нуля такое производство оказалось очень непросто.
Насколько я понял из написанного на последней картинке, ключевая фишка двигателя — отсутствие коллектора и щеток, беспроводная передача электричества на ротор. Основной расходник движка исключен. А про магниты там ни слова.