Автогенератор в качестве электродвигателя
А знали ли Вы что Авто генератор можно использовать в качестве электродвигателя bldc? Capricorn WorkShop. Авто генератор в качестве электродвигателя BLDC. Установка неодимовых магнитов на ротор. Авто генератор в качестве электродвигателя BLDC продолжение. Новый ротор.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Электродвигатель-генератор переменного тока (варианты) и генератор переменного тока (варианты)
- Научный форум dxdy
- Самодельный генератор из двигателя от стиральной машины
- Вы точно человек?
Самодельный асинхронный генератор - Может ли работать асинхронный двигатель как генератор — как его использовать в домашних условиях?
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Автомобильный генератор-мотор.
ч-45
Электродвигатель-генератор переменного тока (варианты) и генератор переменного тока (варианты)
Сроки эксплуатации — особенность химического состава газа приводит к тому, что металл образно говоря, подсушивает металл поршневой системы, это влияет на ускоренный выход генератора из строя. Замена поршневой потребуется чаще, также увеличится износ двигателя и сократится его моторесурс.
В видео весь процесс переделки автомобильного генератора в BLDC мотор. Приятного просмотра. Видео создано Эта такая пара, у которой средний зарядный ток АКБ будет больше максимального тока генератора.
АКБ в разы меньше тока даже одной лампы ближнего света фары. Так что АКБ недозарядится только на авто, генератор которого не потянет и одной лампы. А знали ли Вы что Авто генератор можно использовать в качестве электродвигателя? В этом видео я вам покажу При нестабильной работе генератора для многих решением проблемы становится замена всего узла.
Но если знать, как проверить все элементы генератора, то даже процедура обмотки статора будет вам по плечу.
Для создания электрического генератора в домашних условиях нужен старенький генератор. Самым лучшим вариантом выступит бывший в употреблении генератор от грузовичка Камаз или любого иного сельскохозяйственного агрегата. Автогенератор от ford sierra,переделанный в электромотор BLDC. Самодельный электрогенератор способен обеспечить электроэнергией частный коттедж стандартного размера. Лучшим вариантом для этой цели является двигатель от бензопилы Штиль, так как сконструировать, сделать самостоятельно прибор на ее базе довольно просто.
Тем более, эти старенькие пилы очень часто встречаются и стоят недорого. Мотор из автомобильного генератора. Сам статор выполнен из трёх обмоток, в них формируются три различных значения тока, данная схема — это трехфазный вывод.
От корпуса генератора отходят концы каждой обмотки они подключены к нему , второй конец подключён к выпрямителю.
Достоинства электрогенератора, собранного своими руками, оценили многие владельцы загородных участков, где нет централизованного электроснабжения. Зачем покупать дорогие BLDC движки для электро велосипедов?
Доброго времени суток, дорогие читатели подписчики Блога Андрея Ноака. Я вот тут подумал, как быть тем владельцам дач, участок которых не электрифицирован? К тому же, стоимость самого топлива постоянно повышается, что только увеличит расходы дачника. Вот почему я предлагаю сделать генератор из бензопилы своими руками. Именно из-за требований закона, газовый комплект для переделки бензогенератора на магистральный газ должны устанавливать в сервисном центре, имеющем необходимые лицензии.
Автор сюжета: Алексей Иванченко Режиссёр Если речь идет о соединении своими руками, то я советую сделать его ременным. Дело в том, что цепной вариант при работе будет рождать чрезмерное количество шума. К тому же, ему иногда он будет требовать качественной смазки. Ремень нужно подбирать так, чтобы устройство располагалось максимально близко к бензопиле.
В одном положении лампа питается от верхней по схеме батареи, в другом — от нижней. Как бы вы ни старались, соединить батареи между собой вам не удастся. Предположим, полярность батарей противоположная, а вместо лампочки вы использовали электромоторчик. Всем привет. Капитальный ремонт двигателя у японцев. Как поменять сцепление на т4 двигатель асв. Как лучше охладить двигатель на ваз. Где находится мотор стеклоочистителей на ваз Ремонт и расточка двигателя ваз Как охлаждается турбина дизельного двигателя.
Как установить шкив коленвала на двигатель. Как работает двигатель автомобиля тесла. Подставка для ремонта лодочного мотора. Как сделать реактивный двигатель из спички.
Как улучшить пуск двигателя в мороз. Как узнать объем двигателя форд мондео. А знали ли Вы что Авто генератор можно использовать в качестве электродвигателя bldc? Переделка генератора в Е-Мотор. Автомобильный генератор-мотор. Асинхронный двигатель в режиме генератора 20 Aug Автомобильный генератор переделываем в е- мотор 2 22 Feb Автомобильный генератор переделоный в мотор 14 Sep Генератор-двигатель 08 Dec Похожие статьи.
Научный форум dxdy
Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Есть необходимость в использовании автомобильного 3-х фазного генератора в качестве синхронного электродвигателя. Я не буду предлагать предложения, просто спрошу вопрос: если не секрет, что за генератор?
У меня были припасены три электродвигателя от стиральной машины Выпрямитель собран на диодах Д, в качестве контроллера.
Самодельный генератор из двигателя от стиральной машины
В Интернете нашел статью о том, как переделать генератор автомобиля на генератор с постоянными магнитами. Можно ли использовать этот принцип и переделать генератор своими руками из асинхронного электродвигателя? Возможно, что будут большие потери энергии, не такое расположение катушек. Двигатель асинхронного типа у меня на напряжение вольт, обороты — , 2,2 ампера, однофазный. При помощи емкостей я не берусь делать самодельный генератор, так как будут большие потери. Если изменять двигатель или генератор с магнитами округлой формы от динамиков, то надо их устанавливать в крабы? Крабы — это две металлические детали, стоят на якоре снаружи катушек возбуждения.
Вы точно человек?
Сроки эксплуатации — особенность химического состава газа приводит к тому, что металл образно говоря, подсушивает металл поршневой системы, это влияет на ускоренный выход генератора из строя. Замена поршневой потребуется чаще, также увеличится износ двигателя и сократится его моторесурс. В видео весь процесс переделки автомобильного генератора в BLDC мотор. Приятного просмотра.
Машина постоянного тока обратима. В роли индуктора выступает статор , на котором расположена обмотка.
Самодельный асинхронный генератор
В качестве генератора с небольшой мощностью, можно применять даже однофазные асинхронные двигатели от бытовых электроприборов — стиральных машин Geko, дренажных насосов и т. Как и двухопорный двигатель, мотор от таких устройств нужно подключать параллельно их обмотке. Еще один способ — это использовать конденсаторы сдвига фазы. Они не всегда отличаются нужной мощностью, поэтому нужно будет её увеличить до необходимых показателей.
Такой простой генератор можно будет использовать для питания лампочек или модемов.
Может ли работать асинхронный двигатель как генератор — как его использовать в домашних условиях?
Теоретически можно переделать и использовать любой асинхронный двигатель в качестве генератора, но для этого надо, во-первых, понять физический принцип, а во-вторых, создать условия, обеспечивающие это превращение. Так как трёхфазный двигатель сам не может запустится на одной фазе- раскручиваем двигатель до номинальной. В видео весь процесс переделки автомобильного генератора в BLDC мотор. Приятного просмотра. Видео создано Если задуматься, то может показаться, что очень просто переделать двигатель в генератор, фото которого вы можете детально рассмотреть. Но если разобраться более тщательно, то окажется, что не все так и просто, подводных камней предостаточно.
назад и попросил уточнить, что ей всё-таки нужно: мотор или генератор. Конечно, практически любой электродвигатель, может работать и в качестве .
Ваше имя:. Номер телефона:. Электронная почта:.
Для организации автономного питания жилища часто используется асинхронный генератор, который также можно сделать своими руками. Асинхронный генератор — это устройство переменного тока, который при помощи принципа работы асинхронного двигателя, может производить электрическую энергию. Его еще называют индукционным. Асинхронный электрогенератор обеспечивает быстрый поворот ротора, скорость вращения при этом намного больше, чем, если бы их вращал синхронный аналог устройства. Обычный асинхронный электродвигатель переменного тока может использоваться как генератор без каких-то дополнительных настроек или преобразований схемы.
Вращая генератор постоянного тока какой-нибудь внешней силой, мы затрачиваем определенную механическую мощность , а в сети получаем соответствующую электрическую мощность. Проделаем теперь с генератором постоянного тока обратный опыт.
Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения генераторов переменного тока и двигателей с постоянными магнитами, в частности, являющихся управляемыми.
В электротехнике существует так называемый принцип обратимости: любое устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую, может делать и обратную работу.
На нем основан принцип действия электрических генераторов, вращение роторов которых вызывает появление электрического тока в обмотках статора. Теоретически можно переделать и использовать любой асинхронный двигатель в качестве генератора, но для этого надо, во-первых, понять физический принцип, а во-вторых, создать условия, обеспечивающие это превращение. В электрической машине, изначально создающейся как генератор, существуют две активные обмотки: возбуждения, размещенная на якоре, и статорная, в которой и возникает электрический ток.
Как переделать автомобильный генератор в электродвигатель
Решил провести эксперимент, по возможности использования генератора от легкового автомобиля, как тягового двигателя с прямым приводом на колесо, для велосипеда или что-либо подобного.
У меня как раз есть исправный генератор, но использовать его в автомобиль я не могу, как и некоторые другие вещи, но зато попробую провести этот эксперимент сам.
В интернете на специализированных форумах есть размышления, что так не делают, что и в конструкции генератора специально особым образом подобраны формы ротора и статора, для работы его как генератора. Да и наличие отдельной катушки возбуждения усложняет конструкцию. Но из достоинств – генератор не создает практически никаких сопротивлений вращению, если на него не подан ток, и он есть за бесплатно. Заниматься самому математическим анализом реализации такой возможности, нет достаточного опыта и данных, пока (если кто разложит все по полочкам — буду признателен).
Генератор был аккуратно разобран:
Из него был удален диодный мост и схема регулятора напряжения, подключены провода к обмоткам генератора, и щеточному узлу катушки возбуждения:
Затем все было собрано аккуратно и стало иметь такой вид:
Скрепка – торчащая из задней крышки генератора, фиксирует подпружиненные щетки в заглубленном состоянии, что позволяет правильно установить заднюю крышку, ничего не сломав.
Затем скрепка вытягивается, и щетки упираются в коллектор.
Далее, из имеющегося блока электроусилителя руля, работающего на трехфазный мотор, изымаем блок силовых транзисторов. К сожалению, использовать его как полноценный блок управления трехфазным мотором (BLDC) нельзя.
Поэтому подключим блок силовых транзисторов к имеющейся плате 2CAN (описано ранее), через самодельную плату с драйверами управления транзисторами. А так как лето у нас короткое, то плата сделана самым простым и быстрым проверенным способом лазерной печати и утюга:
Общая схема получилась примерно такая:
Так как на плате 2CAN разведены не все выводы платы и микроконтроллера, пришлось добавить соединений навесным монтажом:
Написана простая программа управления трехфазным двигателем, используя таймер №1.Пока решил не использовать датчики положения ротора, ограничившись только регулировкой частоты вращения и заполнением ШИМ (амплитуду синусоид). Если генератор покажет оптимистичные характеристики, то тогда и усложню схему и программу.
Форму напряжения выбрал синусоидальную, коэффициенты для таймера рассчитал простой программой на javascript, (позволяет писать программы в любом текстовом редакторе и запускать на выполнение любым браузером), файл sine.html (в zip) прилагаю ниже.
При открытии его браузером, можно просмотреть значения, и скопировать в буфер обмена:
Такая конструкция получилось в итоге:
Форма результирующего напряжения двух фаз такая (осциллограф двухлучевой к сожалению):
(после простого R-C фильтра для щупа осциллографа), а так без фильтра на прямую:
В качестве источника питания был выбран аккумулятор 12В 7А, через предохранитель 30 Ампер питание подавалось на схему. Обороты генератора, которые меня интересовали, были в пределах от 0 до 420 оборотов в минуту. Исходя из того, что если на шкив генератора надеть колесо диаметром 20 см, и при этом скорость максимальную ограничить в 16км/час. Подключим генератор:
Примитивным способом оценить крутящий момент, развиваемый генератором, решили с помощью поднятия груза, подвешенного за веревку к шкиву генератора.
Далее все расчеты довольно примитивны, и возможно есть ошибки. В качестве груза выбрал две 5-литровых емкости с водой. При диаметре шкива 5,5см, генератор с уверенно поднимал этот груз при 50 % заполнении ШИМ таймера на высоту 50 см за 3 секунды. Ток от аккумулятора составлял порядка 16 Ампер, но и напряжение на нем падало до 11 Вольт (слабоват аккумулятор). Получается, гарантирован крутящий момент примерно 2,75 ньютона на метр, при 3 оборотах в секунду. Сила тяги генератора с колесом диаметром 20см, одетого напрямую на вал, составила бы 12,5 ньютона (условная скорость составила бы примерно 7км/час). Для ребёнка, стоящего на роликах может быть и хватит. Для реализации полной мощности потребовался бы аккумулятор большей емкости, и более толстые провода. Без нагрузки, генератор вращается без подачи тока на катушку возбуждения (как несинхронный трехфазный электродвигатель). По идее, учитывая, что при потребляемой мощности в 176 ватт, получаем мощность на совершение работы, очень примерно оцененной в 16 Ватт, КПД полученного устройства не радует.
Даже если удастся увеличить КПД использованием датчиков положения ротора в два -три раза, тяга маловата все таки для взрослого человека. Значительная часть тока тратится на катушку возбуждения, при этом, в зависимости от нагрузки, оборотов и температуры генератора составляет это порядка 5 — 12 Ампер. Да и генератор в родном рабочем режиме крутится на горазбо более высоких оборотах (2100 — 18000 об/мин). Выходить на рабочие токи больше 30 Ампер в схеме посчитал нецелесообразным. Конечно, используя мотор с постоянными магнитами, можно значительно поднять КПД устройства. Но все равно, значительные токи в узлах схемы, при напряжении питания в 12 Вольт, не позволяют добиться приемлемых параметров при длительной работе мотора в тяговом режиме. А перематывать катушки статора генератора под другое напряжение, количество оборотов, делать ротор с неодимовыми магнитами — это уже надо быть сильно мотивированным на это. Практичнее переходить на готовые, относительно легко доступные BLDC моторы для велосипедов, скутеров и т.
д. с напряжением 36 Вольт и более. Также был подключен оригинальный двигатель, и это совсем другая тема и возможности:
В автомобильных вентиляторах охлаждения, часто применяются двухфазные электродвигатели с постоянными магнитами, выдавая мощность под 300ватт (но коррозия и большие токи зачастую выводят из строя компактную схему управления, встроенную в мотор).
Других целей больше не было, остался удовлетворенным полученным отрицательным результатом 🙂
Приведу настройки таймера:
А табличные значения получаем как написано выше (редактируем имя распечатываемого на экран массива ) 🙂 Плохо что видео нельзя тут приложить, довольно забавно. Если есть вопросы – без проблем задавайте, пишите 🙂
С уважением, Астанин Сергей, ICQ 164487932.
Добавил сам проект, правда внутри много лишнего осталось от проекта общения по CAN, но мотору не мешает.
Решил провести эксперимент, по возможности использования генератора от легкового автомобиля, как тягового двигателя с прямым приводом на колесо, для велосипеда или что-либо подобного.
У меня как раз есть исправный генератор, но использовать его в автомобиль я не могу, как и некоторые другие вещи, но зато попробую провести этот эксперимент сам. В интернете на специализированных форумах есть размышления, что так не делают, что и в конструкции генератора специально особым образом подобраны формы ротора и статора, для работы его как генератора. Да и наличие отдельной катушки возбуждения усложняет конструкцию. Но из достоинств – генератор не создает практически никаких сопротивлений вращению, если на него не подан ток, и он есть за бесплатно. Заниматься самому математическим анализом реализации такой возможности, нет достаточного опыта и данных, пока (если кто разложит все по полочкам — буду признателен).
Схема подключения генератора:
Генератор был аккуратно разобран:
Из него был удален диодный мост и схема регулятора напряжения, подключены провода к обмоткам генератора, и щеточному узлу катушки возбуждения:
Затем все было собрано аккуратно и стало иметь такой вид:
Скрепка – торчащая из задней крышки генератора, фиксирует подпружиненные щетки в заглубленном состоянии, что позволяет правильно установить заднюю крышку, ничего не сломав.
Затем скрепка вытягивается, и щетки упираются в коллектор.
Далее, из имеющегося блока электроусилителя руля, работающего на трехфазный мотор, изымаем блок силовых транзисторов. К сожалению, использовать его как полноценный блок управления трехфазным мотором (BLDC) нельзя.
Поэтому подключим блок силовых транзисторов к имеющейся плате 2CAN (описано ранее), через самодельную плату с драйверами управления транзисторами. А так как лето у нас короткое, то плата сделана самым простым и быстрым проверенным способом лазерной печати и утюга:
Общая схема получилась примерно такая:
Так как на плате 2CAN разведены не все выводы платы и микроконтроллера, пришлось добавить соединений навесным монтажом:
Написана простая программа управления трехфазным двигателем, используя таймер №1.Пока решил не использовать датчики положения ротора, ограничившись только регулировкой частоты вращения и заполнением ШИМ (амплитуду синусоид). Если генератор покажет оптимистичные характеристики, то тогда и усложню схему и программу.
Форму напряжения выбрал синусоидальную, коэффициенты для таймера рассчитал простой программой на javascript, (позволяет писать программы в любом текстовом редакторе и запускать на выполнение любым браузером), файл sine.html (в zip) прилагаю ниже.
При открытии его браузером, можно просмотреть значения, и скопировать в буфер обмена:
Такая конструкция получилось в итоге:
Форма результирующего напряжения двух фаз такая (осциллограф двухлучевой к сожалению):
(после простого R-C фильтра для щупа осциллографа), а так без фильтра на прямую:
В качестве источника питания был выбран аккумулятор 12В 7А, через предохранитель 30 Ампер питание подавалось на схему. Обороты генератора, которые меня интересовали, были в пределах от 0 до 420 оборотов в минуту. Исходя из того, что если на шкив генератора надеть колесо диаметром 20 см, и при этом скорость максимальную ограничить в 16км/час. Подключим генератор:
Примитивным способом оценить крутящий момент, развиваемый генератором, решили с помощью поднятия груза, подвешенного за веревку к шкиву генератора.
Далее все расчеты довольно примитивны, и возможно есть ошибки. В качестве груза выбрал две 5-литровых емкости с водой. При диаметре шкива 5,5см, генератор с уверенно поднимал этот груз при 50 % заполнении ШИМ таймера на высоту 50 см за 3 секунды. Ток от аккумулятора составлял порядка 16 Ампер, но и напряжение на нем падало до 11 Вольт (слабоват аккумулятор). Получается, гарантирован крутящий момент примерно 2,75 ньютона на метр, при 3 оборотах в секунду. Сила тяги генератора с колесом диаметром 20см, одетого напрямую на вал, составила бы 12,5 ньютона (условная скорость составила бы примерно 7км/час). Для ребёнка, стоящего на роликах может быть и хватит. Для реализации полной мощности потребовался бы аккумулятор большей емкости, и более толстые провода. Без нагрузки, генератор вращается без подачи тока на катушку возбуждения (как несинхронный трехфазный электродвигатель). По идее, учитывая, что при потребляемой мощности в 176 ватт, получаем мощность на совершение работы, очень примерно оцененной в 16 Ватт, КПД полученного устройства не радует.
Даже если удастся увеличить КПД использованием датчиков положения ротора в два -три раза, тяга маловата все таки для взрослого человека. Значительная часть тока тратится на катушку возбуждения, при этом, в зависимости от нагрузки, оборотов и температуры генератора составляет это порядка 5 — 12 Ампер. Да и генератор в родном рабочем режиме крутится на горазбо более высоких оборотах (2100 — 18000 об/мин). Выходить на рабочие токи больше 30 Ампер в схеме посчитал нецелесообразным. Конечно, используя мотор с постоянными магнитами, можно значительно поднять КПД устройства. Но все равно, значительные токи в узлах схемы, при напряжении питания в 12 Вольт, не позволяют добиться приемлемых параметров при длительной работе мотора в тяговом режиме. А перематывать катушки статора генератора под другое напряжение, количество оборотов, делать ротор с неодимовыми магнитами — это уже надо быть сильно мотивированным на это. Практичнее переходить на готовые, относительно легко доступные BLDC моторы для велосипедов, скутеров и т.
д. с напряжением 36 Вольт и более. Также был подключен оригинальный двигатель, и это совсем другая тема и возможности:
В автомобильных вентиляторах охлаждения, часто применяются двухфазные электродвигатели с постоянными магнитами, выдавая мощность под 300ватт (но коррозия и большие токи зачастую выводят из строя компактную схему управления, встроенную в мотор).
Других целей больше не было, остался удовлетворенным полученным отрицательным результатом 🙂
Приведу настройки таймера:
А табличные значения получаем как написано выше (редактируем имя распечатываемого на экран массива ) 🙂 Плохо что видео нельзя тут приложить, довольно забавно. Если есть вопросы – без проблем задавайте, пишите 🙂
С уважением, Астанин Сергей, ICQ 164487932.
Добавил сам проект, правда внутри много лишнего осталось от проекта общения по CAN, но мотору не мешает.
Интересный способ использовать генератор в режиме двигателя:
1) к выводам обмотки подключаем соответствующие плечи выходного каскада контроллера
2) на обмотку возбуждения подаем нормированный ток
Диодную сборку можно было не снимать, её всё равно необходимо будет поставить.
Оно работает т.к. генератор — синхронная электрическая машина, обратимая, т.е. можно привод использовать и генератором, и двигателем.
ПС: заказал в свои щупальца плату BLDC-контроллера (без всего)
Дубликаты не найдены
Использовалась звезда или треугольник? Хотелось бы увидеть цЫферки. Мощность и КПД, которые были получены в режиме двигателя.
Не так давно кто-то из крупных мировых автопроизводителей наконец-то внедрил в автомобиль комбинированный стартер/генератор. Непонятно только почему не лет 10-15 назад?
Буренков К. Э. Интегрированный стартер-генератор – основа перспективных конструкций автомобиля / К. Э. Буренков, Ю. А. Купеев, А. Н. Агафонов // Автотракторное электрооборудование. 2001. № 3–4. С. 23.
а сам файл можно почитать, он свежее, тут:
Часто моторгенераторы, стартергенераторы используют в
гибридах. Или в авто с системой Старт-Стоп.
Тоже интересный файл:
Я долго думал ,чтоб такое сострить в сторону автора ,который это «изобрёл», но там было много мата и что-то про физику 8-9 класса.
А вообще электродвигатель в роли электродвигателя имеет КПД побольше. И если уж на то пошло то лучше использовать стартер.
КПД обусловлено физическими характеристиками электрической машины и от смены режима работы характеристики не меняются, как и КПД.
Копируй уж тогда полностью)
Приоритетная функция электрической машины определяет её конструктивные особенности, вследствие которых обратимость становится неравномерной. Так, электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.
Это не копия, это здравый смысл.
Так, электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.
В вашей копипасте подразумеваются различные эл. машины, а не одина и та же. Из общего у них: чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель
А вообще электродвигатель в роли электродвигателя имеет КПД побольше.
Так, электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.
В видео явно используются электрогенератор в качестве двигателя, что по копипасте с вики, якобы делает его чуть более КПДедистым, нежели электродвигатель, используемый в качестве генератора(на самом деле — нет, т.к. для генерации и движения используется одна и та же эл. машина).
Я и не говорил про одну машину я сказал, что для электродвижения эффективнее использовать электродвигатель.
А вообще электродвигатель в роли электродвигателя имеет КПД побольше.
И если уж на то пошло то лучше использовать стартер.
Так, электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.
На самом деле нужно сравнивать конкретные цифры, а не на пустом слове делать выводы.
И если уж на то пошло то лучше использовать стартер.
Стартер не подойдет по ряду причин:
Низкооборотистый — нужен редуктор
Контактная группа быстро выйдет из строя — КТ имеет разделенные сегменты обмоток, что очень быстро скушает щетки
И, самый весомый — КПД, у стартера он низкий, всего пара десятков %%.
Друг, я говорю о том, что есть ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ и есть ГЕНЕРАТОРЫ, и что при невероятной, даже ЧУДОВИЩНОЙ, схожести между собой они имеют РАЗЛИЧИЯ. Вы же толи читаете по диагонали, толи словоблудствуете ибо фразу:
что генератор имеет большее КПД, нежели электродвигатель таких же габаритов
нужно читать целиком, а не вырывая КЛЮЧЕВЫЕ слова, а именно:
электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.
Никто не оспаривает этот постулат.
и что при невероятной, даже ЧУДОВИЩНОЙ, схожести между собой они имеют РАЗЛИЧИЯ.
Здесь есть здравый смысл, заточить изделие под задачу.
Но я исхожу из мысли, что мы используем одну эл. машину как в режиме генератора, так и двигателя, а не два разных вида эл.машин.
электрогенератор будет иметь несколько больший КПД, чем используемый в качестве генератора соответствующий по размерам электродвигатель.
Верно, но из этой фразы мы имеем:
1) Электрогенератор будет иметь больший КПД.
2) Электрогенератор будет иметь меньшие габариты при том же КПД, что и сравнимый по КПД электродвигатель.
3) Нигде в этой фразе нет упоминания, что КПД генератора в режиме двигателя будет хуже.
4) Что в видео из генератора делают двигатель, по КПД не хуже, чем из двигателя сделать генератор.
5) Используя разные эл. машины получим разный КПД.
Теперь смотрим на ваше изначальное предложение:
А вообще электродвигатель в роли электродвигателя имеет КПД побольше. И если уж на то пошло то лучше использовать стартер.
И, как минимум, оно не вписывается в ваши текущие выводы
Бесщеточные генераторы. Почему они мало используются
- Главная
- Статьи
- Щетки – слабое место генератора. Есть бесщеточные варианты, но их мало используют. Почему?
Автор: Евгений Балабас
Если автомобильный генератор выходит из строя, то самой распространенной причиной является износ щеточного узла. Однако давным-давно изобретены бесщеточные генераторы – почему же они до сих пор не вытеснили своих якобы менее продвинутых «конкурентов»?
Самая распространенная и массовая на сегодня конструкция автомобильного генератора – с использованием графитовых щеток, подающих напряжение на обмотку ротора (так называемую «катушку возбуждения») через пару вращающихся скользящих контактов в виде медных колец на валу ротора.
Подобное решение применяется на большинстве автомобилей за редким исключением, ибо оно отработано и за десятилетия подтвердило свою практичность.
В такой конструкции крайне просто и эффективно реализовано поддержание стабильного напряжения в бортсети автомобиля на любых оборотах двигателя и, соответственно, генератора – электронный блок стабилизации напряжения (который по старинке принято именовать «реле-регулятором») отслеживает уровень напряжения на выходе и уменьшает или увеличивает ток в катушке возбуждения. Как только напряжение проседает, ток увеличивается. Как только оно приближается к верхнему пределу 14,2 вольта – уменьшается. Этот процесс идет быстро и непрерывно, и в результате мы имеем стабильное напряжение и на холостых оборотах, и на высокой скорости.
Щеточный узел – сухой и слабо защищенный от песка и влаги. А все, что открыто и трется без смазки, постепенно изнашивается и отказывает. Именно щеточный узел является наиболее частым источником выходов генератора из строя.
Тем более что он обычно еще и неразборно совмещен с электронным блоком стабилизации напряжения («реле-регулятором»).
Однако в последние годы слово «БЕСщеточный» (или его аналог «бесколлекторный») на слуху у «широких народных масс» (с) – оно стало известно даже относительно далеким от техники людям. В самых разных сферах быта активно пропагандируются бесщеточные электромоторы – сегодня на них летают квадрокоптеры, крутятся шуруповерты, косят газоны триммеры и работают прочие механизмы и гаджеты. Даже откровенным гуманитариям уже успешно внушили, что «щетки – это плохо: они изнашиваются, отказывают, греются и вызывают потери тока». Почему же в автомобильном генераторе щеточный узел до сих пор не исчез, тогда как в последнее время от него все чаще отказываются даже в моторчиках дешевых детских игрушек?!
Может быть, потому, что на бесколлекторные (или же бесщеточные – как больше нравится) технологии массово переводятся электромоторы, а мы-то ведем речь про генератор? Нет, дело не в этом.
Тут как раз никаких препятствий нет. Электромотор и электрогенератор – чрезвычайно похожие по своей сути электрические машины, вдобавок зачастую обратимые: мотор способен вырабатывать ток, если его вращать принудительно, а генератор может выполнять роль мотора, если на него опять же подать ток извне.
Использовать бесщеточный генератор в автомобиле можно, это давно реализовано и практикуется. Однако выпускаются подобные генераторы весьма ограничено и массовыми почему-то не стали… Почему?
Сделать автомобильный генератор бесщеточным в принципе не так сложно. Для чего, собственно, нужны щетки? Чтобы подать через них питание 12 вольт на катушку возбуждения внутри вращающегося ротора. После чего сегментный ротор с катушкой, на которую подан постоянный ток от аккумулятора, становится многополюсным электромагнитом и порождает возникновение тока в неподвижной обмотке – в статоре.
Убрать скользящий щеточный контакт в автомобильном генераторе возможно за счет особой конструкции ротора.
Для этого ротор делают удлиненным, а катушку возбуждения выполняют в виде внешнего кольца и неподвижно закрепляют на статоре. Ведь для работы генератора ротор должен стать магнитом, а как намагничивать ротор – катушкой внутри, или катушкой снаружи – непринципиально…
Первые бесщеточные генераторы с неподвижной катушкой возбуждения встречались на автомобилях и полвека назад, и даже раньше. Как правило, ставили их на коммерческий транспорт (дальнобойные грузовики) и сельскохозяйственные и строительные машины (комбайны, трактора, бульдозеры и т. п.). Первым была важна увеличенная надежность и уменьшенная вероятность отказов на длинных перегонах пути, а вторым – защита от постоянно сопровождающих их при работе абразивной пыли и влаги, способных быстро убивать щеточный узел, проникая в генератор через вентиляционные щели. В принципе, в ограниченных объемах используются они в подобных машинах и по сей день.
Однако, согласитесь: генератор, не боящийся воды и пыли, с увеличенным сроком службы благодаря отказу от трущихся насухую деталей – это весьма недурственно! Причем неплохо для любого генератора, а не только для установленного на грузовике или комбайне! Почему же технология не распространилась на массовый легковой сегмент? Причин тут несколько.
- Технология производства бесщеточных генераторов более многоэтапна, и генераторы в конечном итоге существенно дороже.
- При сопоставимых технологиях производства (без дорогостоящих инноваций) бесщеточный генератор в итоге получается крупнее и тяжелее щеточного с теми же характеристиками.
- Большинство грузовых и сельскохозяйственных «бесщеточников» имели относительно узкий диапазон рабочих оборотов, на которых они эффективны, и на холостом ходу и просто на пониженных передачах толком не заряжали аккумулятор.
- Современные «бесщеточники» существенно усложнились, дабы сохранить компактность, одновременно получив возможность выдавать большие токи с малых оборотов и не бояться оборотов высоких. Вдобавок к неподвижной обмотке возбуждения в конструкцию добавились постоянные магниты, позволяющие увеличить токоотдачу на малых оборотах, специальные размагничивающие обмотки, нейтрализующие действие постоянных магнитов на высоких оборотах, многофазные статоры, усложненные диодные мосты.
Все это и ряд других факторов ограничивали и продолжают ограничивать распространение таких генераторов. А после эволюционной оптимизации генераторов со щетками (ставших мощнее, компактнее, линейнее и т. п.) преимущества «бесщеточников» оказались еще менее выраженными. Несмотря на явно изнашивающиеся пары трения медь-графит, реально щеточные генераторы ходят весьма долго и их не принято считать потенциально проблемным узлом автомобиля, требующим инновационных вмешательств.
Впрочем, в ряде случаев бесщеточные генераторы имеют актуальность не только на фурах и тракторах. К примеру, щеточного узла нет на некоторых генераторах ряда дизельных кроссоверов BMW и Mercedes. В их моторах применяются генераторы повышенной мощности (180-190 ампер) с водяным охлаждением, которые прикручиваются своей задней крышкой к крышке водяной рубашки двигателя с соответствующим отверстием, как бы «затыкая его своим задом», и, таким образом, частично омываются антифризом. В конструкции мощных водоохлаждаемых генераторов щетки сильно затрудняют компоновку и обслуживание, поэтому от них иногда отказываются.
Также серийно встречаются такие генераторы в некоторых комплектациях серьезных рамных внедорожников типа Nissan Patrol. А уазисты любят внедрять в свои тюнингованные «котлеты» не боящиеся купания в болоте 110-амперные бесщеточные генераторы от автобусов ПАЗ. Ну а алтайский завод тракторного электрооборудования еще с советских времен (и, кажется, по сей день!) производит небольшими тиражами бесщеточный генератор для моделей ВАЗ классического (01-07) и раннего переднеприводного (08-099) семейств.
Тем не менее в конечном итоге все решает экономика и отчасти инжиниринг. На сегодняшний день в массовом потребительском автопроме надежность простейшего щеточного генератора принята за образец баланса цены, живучести и ремонтопригодности. И отходят от этого канона лишь в относительно редких случаях, когда проектирование технически сложного, продвинутого и достаточно дорогого автомобиля неизбежно требует усложненных и недешевых решений…
практика
Новые статьи
Статьи / Авто с пробегом
Вдоль по трассе 60: опыт владения BMW 325i E36
Обзавестись автомобилем из культового роуд-муви «Трасса 60» – задача в нашей стране непростая.
Это и длительные поиски, и «параллельный импорт», и сложная логистика, и годы мучительного ожид…
929
4
4
06.10.2022
Статьи / Авто с пробегом Range Rover Evoque I с пробегом: нержавеющий кузов, отсталая мультимедиа и слабая электрика Внедорожники Range Rover традиционно были большими, прожорливыми и даже немного неуклюжими. Выход модели Evoque сломал все стереотипы о том, какой может быть машина этой британской марки. Но… 1626 1 2 05.10.2022
Статьи / Популярные вопросы
Какую страховку нужно оформить для выезда за рубеж на автомобиле
Если вы решились на путешествие за границу на своем автомобиле, нужно учитывать, что полис ОСАГО, купленный в России, не работает за ее пределами.
Чтобы ездить по территории других стран, по…
319
1
1
04.10.2022
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги. Пока я ждал выдачи тестового Dargo, такой же кроссов… 12566 7 142 13.09.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0
Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть.
..
11020
10
41
13.08.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы! Хотите купить сегодня машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з… 7968 25 30 10.08.2022
Как работает электродвигатель в автомобиле
Трехфазный четырехполюсный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: статора и ротора. Статор состоит из трех частей: сердечника статора, токопроводящего провода и каркаса.
Сердечник статора представляет собой группу стальных колец, изолированных друг от друга, а затем склеенных между собой.
Внутри этих колец есть прорези, вокруг которых наматывается токопроводящий провод, образуя катушки статора. Проще говоря, в трехфазном асинхронном двигателе есть три разных типа проводов. Вы можете назвать эти типы проводов Фаза 1, Фаза 2 и Фаза 3.
Провода каждого типа наматываются на пазы на противоположных сторонах внутренней части сердечника статора. Как только токопроводящий провод находится внутри сердечника статора, сердечник помещается в раму.
Из-за сложности темы ниже приводится упрощенное объяснение того, как четырехполюсный трехфазный асинхронный двигатель переменного тока работает в автомобиле. Он начинается с аккумулятора в автомобиле, который подключен к двигателю. Электроэнергия подается на статор через автомобильный аккумулятор. Катушки внутри статора (сделанные из проводящего провода) расположены на противоположных сторонах сердечника статора и действуют как магниты.
Поэтому, когда электрическая энергия от автомобильного аккумулятора подается на двигатель, катушки создают вращающиеся магнитные поля, которые тянут за собой проводящие стержни снаружи ротора. Вращающийся ротор создает механическую энергию, необходимую для вращения шестерен автомобиля, которые, в свою очередь, приводят во вращение шины. Теперь в типичном автомобиле, т. е. неэлектрическом, есть и двигатель, и генератор. Аккумулятор питает двигатель, который питает шестерни и колеса. Вращение колес — это то, что затем приводит в действие генератор в автомобиле, а генератор заряжает аккумулятор. Вот почему вам советуют некоторое время ездить на машине после прыжка: аккумулятор необходимо перезарядить, чтобы он функционировал должным образом. В электромобиле нет генератора.
Так как тогда заряжается батарея? Хотя отдельного генератора переменного тока нет, двигатель в электромобиле действует как двигатель и генератор переменного тока.
Это связано с переменным характером сигнала переменного тока, который позволяет легко повышать или понижать напряжение до различных значений. Это одна из причин, по которой электромобили настолько уникальны.
Как упоминалось выше, аккумулятор запускает двигатель, который подает энергию на шестерни, вращающие колеса. Этот процесс происходит, когда ваша нога находится на педали акселератора — ротор притягивается вращающимся магнитным полем, что требует большего крутящего момента. Но что происходит, когда вы отпускаете акселератор? Когда ваша нога отпускает педаль акселератора, вращающееся магнитное поле останавливается, и ротор начинает вращаться быстрее (в отличие от магнитного поля). Когда ротор вращается быстрее, чем вращающееся магнитное поле в статоре, это действие перезаряжает батарею, действующую как генератор переменного тока.
Концептуальные различия между этими двумя типами тока должны быть очевидны; в то время как один ток (постоянный) постоянен, другой (переменный) более прерывистый.
Однако все немного сложнее, чем простое объяснение, поэтому давайте разберем эти два термина более подробно.
Непрерывный ток относится к постоянному и однонаправленному электрическому потоку. Кроме того, напряжение сохраняет полярность во времени. Фактически, на батареях четко обозначены положительные и отрицательные полюса. Они используют постоянную разность потенциалов для создания тока всегда в одном и том же направлении. В дополнение к батареям, топливным элементам и солнечным батареям, скольжение между конкретными материалами также может производить постоянный ток.
Переменный ток (AC) Термин «переменный ток» определяет тип электричества, характеризующийся напряжением (представьте себе давление воды в шланге) и током (представьте скорость потока воды через шланг), которые изменяются во времени ( рисунок 1). Когда напряжение и ток сигнала переменного тока изменяются, они чаще всего следуют синусоидальной форме.
Из-за того, что форма волны представляет собой синусоидальную волну, напряжение и ток чередуются между положительной и отрицательной полярностью при просмотре с течением времени. Синусоидальная форма сигналов переменного тока обусловлена тем, как генерируется электричество.
Еще один термин, который вы можете услышать при обсуждении переменного тока, — это частота. Частота сигнала — это количество полных волновых циклов, совершенных за одну секунду времени. Частота измеряется в герцах (Гц), а в Соединенных Штатах стандартная частота электросети составляет 60 Гц. Это означает, что сигнал переменного тока колеблется со скоростью 60 полных возвратно-поступательных циклов каждую секунду.
Электричество переменного тока — лучший способ передачи полезной энергии от источника генерации (например, плотины или ветряной мельницы) на большие расстояния.
Рис. 2. Многофазная система использует несколько напряжений для сдвига фаз отдельно друг от друга, чтобы намеренно выйти из строя.
Это связано с переменным характером сигнала переменного тока, который позволяет легко повышать или понижать напряжение до различных значений. распределительный трансформатор, который подает электроэнергию в район (эти цилиндрические серые коробки, которые вы видите на опорах линий электропередач), может иметь напряжение до 66 кВА (66 000 вольт переменного тока).
Энергия переменного тока позволяет нам создавать генераторы, двигатели и распределительные системы на электричестве, которые намного более эффективны, чем постоянный ток, поэтому переменный ток является наиболее популярным источником энергии для питания приложений.
Большинство крупных промышленных двигателей — это асинхронные двигатели, которые используются для питания дизельных поездов, посудомоечных машин, вентиляторов и многих других устройств. Однако что именно означает «асинхронный двигатель»?
С технической точки зрения это означает, что обмотки статора индуцируют ток, протекающий по проводникам ротора.
Проще говоря, это означает, что двигатель запускается, потому что электричество индуцируется в ротор магнитными токами, а не прямым подключением к электричеству, как в других двигателях, таких как коллекторный двигатель постоянного тока.
Что означает полифаза? Всякий раз, когда у вас есть статор, содержащий несколько уникальных обмоток на полюс двигателя, вы имеете дело с многофазностью (рис. 2).
Чаще всего предполагается, что многофазный двигатель состоит из трех фаз, но есть двигатели, использующие две фазы. А многофазная система использует несколько напряжений для сдвига фаз отдельно от каждого, чтобы намеренно выйти из строя.
Что означает трехфазный ? Основываясь на основных принципах Николы Теслы, определенных в его многофазном асинхронном двигателе, представленном в 1883 году, «три фазы» относятся к токам электрической энергии, которые подаются на статор через аккумулятор автомобиля (рис.
3).
Эта энергия приводит к тому, что катушки проводящего провода начинают вести себя как электромагниты. Простой способ понять три фазы — рассмотреть три цилиндра в форме буквы Y, использующие энергию, направленную к центральной точке, для выработки энергии. По мере создания энергии ток течет в пары катушек внутри двигателя таким образом, что он естественным образом создает северный и южный полюс внутри катушек, позволяя им действовать как противоположные стороны магнита.
По мере того, как эта технология продолжает развиваться, производительность электромобилей начинает быстро догонять и даже превосходить их бензиновые аналоги. Хотя до электромобилей еще далеко, скачки, которые сделали такие компании, как Tesla и Toyota, вселили надежду на то, что будущее транспорта больше не будет зависеть от ископаемого топлива. На данный момент мы все знаем об успехе, который Tesla добилась в этой области, выпустив седан Tesla Model S, который способен проезжать до 288 миль, развивать скорость до 155 миль в час и имеет крутящий момент 687 фунт-футов.
Тем не менее, есть десятки других компаний, которые добились значительного прогресса в этой области, например, Ford Fusion Hybrid, Toyota Prius и Camry-Hybrid, Mitsubishi iMiEV, Ford Focus, BMW i3, Chevy Spark и Mercedes B-Class Electric. (рис. 4).
Электрические двигатели воздействуют на окружающую среду как напрямую , так и косвенно на микро- и макроуровне. Это зависит от того, как вы хотите воспринимать ситуацию и сколько энергии вы хотите. С индивидуальной точки зрения, электромобилям не требуется бензин для работы, что приводит к тому, что автомобили без выбросов заполняют наши дороги и города. Хотя это создает новую проблему, связанную с дополнительным бременем производства электроэнергии, это снижает нагрузку на миллионы автомобилей, густонаселяющих города и пригороды, и выбрасывающие в воздух токсины (рис. 5).
Примечание. Значения MPG (миль на галлон), указанные для каждого региона, представляют собой комбинированный рейтинг экономии топлива в городе/шоссе для бензинового транспортного средства, которое будет иметь глобальное потепление, эквивалентное вождению электромобиля.
Региональные рейтинги выбросов глобального потепления основаны на данных электростанций за 2012 год из базы данных EPA eGrid 2015. Сравнения включают выбросы при производстве бензина и электроэнергии. Средний показатель расхода топлива в 58 миль на галлон в США — это средневзвешенное значение продаж, основанное на том, где электромобили были проданы в 2014 году. С крупномасштабной точки зрения рост электромобилей дает несколько преимуществ.
Во-первых, снижается шумовое загрязнение, поскольку шум, издаваемый электрическим двигателем, намного тише, чем шум двигателя, работающего на газу. Кроме того, поскольку электрические двигатели не требуют такого же типа смазочных материалов и технического обслуживания, как газовый двигатель, количество химикатов и масел, используемых в автосервисах, будет сокращено из-за меньшего количества автомобилей, нуждающихся в проверках.
Электрический двигатель меняет ход истории так же, как паровой двигатель и печатный станок изменили прогресс. Хотя электрический двигатель не прокладывает новые пути в том же ключе, что и эти изобретения, он открывает совершенно новый сегмент транспортной отрасли, который ориентирован не только на стиль и производительность, но и на внешнее воздействие . Таким образом, хотя электрический двигатель может и не реформировать мир из-за внедрения какого-то совершенно нового изобретения или создания нового рынка, он переопределяет то, как мы, как общество, определяем прогресс. Если больше ничего не выйдет из достижений с электрическим двигателем, по крайней мере, мы можем сказать, что наше общество продвинулось вперед благодаря нашему осознанию нашего воздействия на окружающую среду. Это новое определение прогресса, определяемое электрическим двигателем.
(Джилл Скотт)
Почему в электромобилях нет генераторов?
Частый вопрос, который мы получаем о DIY.
Проекты электромобилей: «Почему бы вам просто не добавить генератор переменного тока, чтобы заряжать автомобиль во время движения?»
Итак, как насчет этого? Если у автомобилей, работающих на ископаемом топливе, есть генераторы для зарядки аккумулятора, почему электромобили не делают то же самое?
Чтобы найти ответ, нам нужно знать, как работает генератор переменного тока и откуда берется энергия.
ГЕНЕРАТОРЫ:
Автомобильный генератор — это тип генератора, который создает переменный ток (AC). Ремень от двигателя автомобиля вращает шкив, соединенный с ротором генератора. На валу находятся либо постоянные магниты, либо катушки из медной проволоки, через которые протекает небольшой постоянный ток. Поток тока создает магнитное поле. Когда вал вращается, это магнитное поле вызывает протекание тока в соответствующем неподвижном наборе катушек. Поскольку магнитные поля на роторе меняют полярность (север/юг), направление потока тока вызывает «триггеры» много раз в секунду, а также меняет направление.
Обычно мы называем это «переменный ток».
Переменный ток преобразуется в постоянный ток (DC) с помощью диодов, а схема контроля напряжения гарантирует, что выходное напряжение подходит для зарядки 12-вольтовой аккумуляторной батареи автомобиля.
ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ:
Откуда берется первоначальный источник энергии для генератора?
Ученые, такие как Галилей, Ньютон и Бернулли, изучали мир природы и пришли к выводу, что существуют определенные «правила», которым всегда следуют. В конечном итоге это стало известно как законы термодинамики.
Согласно Закону Сохранения Энергии, «Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена; скорее, его можно только трансформировать или перевести из одной формы в другую».
В случае генератора переменного тока двигатель, работающий на ископаемом топливе (соединенный ремнем и шкивом), передает МЕХАНИЧЕСКУЮ* энергию генератору, который преобразует эту энергию в ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ энергию. Электричество не «создается», это просто какая-то другая форма энергии, которая преобразуется.
Это означает, что равное количество отдается от двигателя. Двигатель должен работать больше и сжигать больше топлива, чтобы обеспечить эту дополнительную энергию.
Еще одна важная концепция, которую следует помнить, заключается в том, что механическая энергия двигателя НЕ ИДЕАЛЬНО преобразуется в электричество. Часть его преобразуется в шум, тепло и вибрацию. Хотя эффективность далека от 100%, все же очень полезно преобразовывать механическую энергию в электричество для зарядки аккумулятора и работы электрических систем автомобиля.
ПОЧЕМУ НЕ НА ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ?
Если генератор отлично подходит для зарядки аккумулятора, почему бы нам не использовать его в электромобиле?
Две основные причины:
1) E.V. не имеет двигателя
2) Есть ЛУЧШЕе устройство для использования, чем генератор.
Помните, что ЭНЕРГИЯ, питающая генератор переменного тока, на самом деле представляет собой механическую энергию, создаваемую двигателем в результате сжигания ископаемого топлива.
У электромобиля нет двигателя или бензинового/дизельного топлива. Вместо этого у него есть электродвигатель и аккумуляторная батарея. Мы МОЖЕМ использовать аккумулятор для вращения двигателя, чтобы вращать генератор переменного тока для выработки электроэнергии. НО в лучшем случае мы бы просто использовали электричество для производства электричества. Хуже того, есть еще потери на пути. Потери при преобразовании часто проявляются в виде тепла, а также шума и вибрации. По сути, используя генератор переменного тока, работающий от электродвигателя, мы могли производить только меньшее количество электроэнергии, чем мы начали. (Если бы мы могли создать такое же количество или больше, у нас был бы вечный двигатель.) Однако мы МОГЛИ бы создать другое напряжение. Аккумуляторная батарея электромобиля обычно имеет напряжение более 300 В постоянного тока, тогда как нам нужна только система 12 В для фар, радио и других аксессуаров.
DC/DC – лучший способ:
Если нам нужно только преобразовать постоянный ток из одного напряжения в другое, есть гораздо более простой и эффективный способ сделать это.
Это через устройство, называемое преобразователем постоянного тока в постоянный. Это электронное устройство, которое принимает постоянный ток одного напряжения и преобразует его в другое напряжение. Это все-таки не «свободная энергия». Преобразование в более высокое напряжение означает также получение более низкого тока. Получение более высокого тока означает также получение более низкого напряжения. В любом случае, это все равно то же количество энергии за вычетом потерь, которые проявляются в виде тепла. Базовые преобразователи постоянного тока в постоянный отводят тепло через металлический корпус. Преобразователи большей мощности имеют радиаторы, вентиляторы или даже активное жидкостное охлаждение.
Преобразователи постоянного тока в постоянный имеют ряд преимуществ перед генераторами переменного тока. Они компактны. Они экономят вес. Они более эффективны. В нем нет движущихся частей — ни ремней, которые нужно заменить, ни шкивов, ни подшипников. Это также означает, что они не требуют обслуживания.
Если вы покупаете преобразователь постоянного тока в постоянный для собственного проекта электромобиля «Сделай сам», помните о входном напряжении и максимальной мощности. Вы хотите, чтобы входное напряжение, на которое он рассчитан, соответствовало напряжению вашего аккумуляторного блока. Многие преобразователи допускают диапазон входного напряжения и перечислены как таковые. Например, один может быть указан как «48-96 В на входе / 13,5 В на выходе». Мощность оценивается в максимальном количестве ватт, которое может быть произведено преобразователем. В автомобиле вам нужно достаточно энергии для фар, радио и других аксессуаров. Это может быть до нескольких сотен ватт. Не забудьте предохранить выход преобразователя постоянного тока в постоянный и используйте проводку соответствующего калибра для выходного тока. За редкими исключениями, преобразователь постоянного тока всегда сочетается с аккумуляторной батареей 12 В, как и генератор переменного тока.
Электродвигатель AS Генератор:
Наконец, двигатели переменного тока, используемые в коммерческих электромобилях, являются отличными генераторами.
Но вы все еще не можете волшебным образом создать мощность во время вождения автомобиля. Помните, мы можем только ПРЕОБРАЗОВАТЬ энергию из одной формы в другую. Есть еще случаи, когда это полезно. Преобразование КИНЕТИЧЕСКОЙ энергии автомобиля в какую-либо другую форму (электричество для зарядки аккумулятора или теплоту трения от традиционных тормозных колодок) удаляет кинетическую энергию и, таким образом, ЗАМЕДЛЯЕТ движущееся транспортное средство. Это идеально, когда вы все равно хотите замедлиться! На электромобиле мы используем это и называем «рекуперативным торможением». Это отличный способ восстановить часть энергии, которая изначально использовалась для ускорения автомобиля, и повысить общую эффективность автомобиля.
В другом сценарии транспортное средство может спускаться с большого холма или горы. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ энергия преобразуется в КИНЕТИЧЕСКУЮ энергию. В автомобиле с механической коробкой передач, работающем на ископаемом топливе, водитель может переключаться на более низкую передачу и использовать сжатие двигателя, чтобы замедлить движение автомобиля.
В электромобиле двигатель может заряжать аккумулятор, чтобы делать то же самое. Следует отметить, что аккумулятор должен быть хотя бы частично разряжен, чтобы иметь место для электричества, необходимое для работы рекуперативного торможения. Лучше жить у подножия горы, чем на ее вершине, так как полностью заряженная батарея не сможет принимать больше заряда за счет рекуперативного торможения.
Генератор переменного тока — это изящная технология, позволяющая нам преобразовывать механическую энергию в электрическую. Подобная технология широко используется для выработки электроэнергии на электростанциях. Генераторы отлично подходят для автомобилей, работающих на ископаемом топливе, но они сложны, неэффективны и требуют больших затрат на обслуживание по сравнению с преобразователями постоянного тока в постоянный, используемыми в электромобилях.
Мы надеемся, что это поможет вам лучше понять генераторы переменного тока и электромобили, чтобы вы могли работать над своим собственным проектом электромобилей.
-Бен Нельсон и команда 300MPG.org
*Двигатель, работающий на ископаемом топливе, фактически потребляет ХИМИЧЕСКУЮ энергию (в виде бензина, дизельного топлива и т. д.) и воспламеняет ее, преобразуя в ТЕПЛОВУЮ энергию, которая затем приводит в движение поршень (ЛИНЕЙНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ), который затем вращает коленчатый вал (ВРАЩАЮЩАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ), который только ТОГДА поступает на генератор переменного тока через ремень. Энергия теряется на каждом этапе процесса преобразования.
Хуже того, для начала нам нужно добыть топливо для машины. Требуется огромное количество энергии, чтобы найти нефть, пробурить ее, транспортировать, переработать, отправить на заправку и, наконец, заправить топливом.
Когда мы смотрим на общий сценарий «Хорошо к колесам», современный легковой автомобиль, возможно, является самой НЕЭФФЕКТИВНОЙ машиной в истории человечества.
Подсоединение генератора к колесу электромобиля не перезарядит его аккумулятор – климатическая обратная связь : Для подзарядки аккумулятора электромобиля во время движения генератор должен вырабатывать больше энергии, чем получает.
Поскольку энергия всегда сохраняется, ее нельзя создать из ничего; следовательно, генератор не может создать больше энергии, чем получает. Колеса автомобиля не производят энергию, они только преобразуют энергию из электрической формы в механическую.KEY TAKE AWAY
Батарея не может быть использована для самозарядки на основании закона сохранения энергии и второго закона термодинамики. Аккумулятор электромобиля отдает энергию колесам, которые вращают генератор, но часть этой энергии теряется в процессе нагрева и трения. Поскольку энергию нельзя создать из ничего, генератор отправляет в батарею меньше энергии, чем получает от батареи, что приводит к разрядке батареи, а не к ее перезарядке.
ОБЗОР
ПРЕТЕНЗИЯ: Вращающееся колесо электромобиля может заряжать аккумулятор транспортного средства, прикрепив генератор: «Вам больше не нужно останавливаться, чтобы зарядить аккумуляторы на зарядных станциях или заряжать их ночью дома. Пока автомобиль работает , он заряжает аккумуляторы».
ОБЗОР
В сообщении на Facebook от марта 2020 года Ozzy’s Classics, продавца коллекционных автомобилей, утверждалось, что электрический генератор, прикрепленный к колесу электромобиля, заряжает автомобиль во время его движения, устраняя необходимость заряжать автомобиль на станции или дома. В посте была фотография Chevy Bolt с генератором, прикрепленным ремнем к правому заднему колесу автомобиля. Хозяин машины построил буровую установку у себя дома. Идея заключалась в том, чтобы «использовать энергию, которую производит вращение колеса, для зарядки аккумуляторов автомобиля».
Законы физики запрещают генератору перезаряжать аккумулятор
Хотя генератор вырабатывает электричество, он не может производить достаточно электроэнергии для подзарядки автомобильного аккумулятора, исходя из законов физики. Кроме того, генератор использует энергию колеса, из-за чего автомобиль движется медленнее и менее эффективно. Два физических закона, подтверждающие неверность этого утверждения, — это закон сохранения энергии и второй закон термодинамики [1,2] .
Закон сохранения энергии гласит, что общее количество энергии во Вселенной не может измениться. Энергия не может быть уничтожена или создана из ничего. Вместо этого энергия может изменять форму, например, из химической (например, хранящейся в батарее) в механическую (например, вращающееся колесо).
Один только этот закон гарантирует, что генератор не может заряжать аккумулятор, кроме как в идеальных условиях. Батарея может быть перезаряжена только в том случае, если энергия от батареи идеально передается колесу, которое идеально приводит в движение генератор, который затем идеально отправляет свое электричество обратно в батарею. Однако этот сценарий невозможен, когда кто-то управляет электромобилем, поскольку энергия, вырабатываемая при вращении колеса, передается на землю для ускорения автомобиля, а не возвращается обратно в аккумулятор. Любая энергия, используемая для движения автомобиля, не поступает в генератор и, следовательно, не используется для перезарядки аккумулятора.
И наоборот, любая энергия, возвращаемая аккумулятору, не используется для движения автомобиля. Следовательно, прикрепление генератора к колесу автомобиля не оказывает окончательного влияния на характеристики автомобиля, поскольку любая энергия, которая передается обратно в аккумулятор, в конечном итоге используется колесом для движения автомобиля до тех пор, пока энергия не останется в аккумуляторе автомобиля, колесе или или генератор.
Второй закон термодинамики гласит, что даже описанный выше идеальный сценарий невозможен в реальном мире. По сути, второй закон признает тенденцию Вселенной к беспорядку. Энергия, хранящаяся в упорядоченной форме, такой как бревно, стремится к неупорядоченной форме, такой как зола, а не наоборот, т. е. зола не становится бревном. Что касается претензии, этот закон гарантирует, что энергия не передается идеально между компонентами автомобиля. Энергия будет частично рассеиваться за счет тепла и трения на пути от аккумулятора к колесу, от колеса к генератору и от генератора обратно к аккумулятору.
Принимая во внимание два закона вместе, любой источник энергии не может быть использован для самовосполнения. В случае с автомобилем, даже если колесо используется только для вращения генератора, например, когда автомобиль поднимается на домкрате, генератор будет возвращать аккумулятору меньше энергии, чем он получает от аккумулятора. В частности, электричество, проходящее по проводам, и трение между механическими компонентами (например, осями колес и генераторами) создают тепло, которое отбирает энергию у автомобиля. Поскольку часть энергии батареи теряется в виде тепла при переходе к колесу, а затем к генератору, генератор может производить только меньше энергии, чем дает ему батарея. Некоторая энергия также теряется в виде тепла, когда она возвращается в батарею, поэтому батарея получает меньше энергии, чем производит. Следовательно, генератор, прикрепленный к колесу электромобиля, не может подзарядить аккумулятор, поскольку ему пришлось бы создавать дополнительную энергию из ничего (в нарушение закона сохранения энергии), чтобы компенсировать потери энергии на тепло, трение и движение электромобиля.
автомобиль.
Вопреки утверждению, генератор снижает эффективность автомобиля и замедляет его. Генератор тратит энергию впустую, посылая в батарею меньше энергии, чем батарея посылает ему. Перенаправление энергии от колеса к генератору также тратит энергию впустую и замедляет автомобиль, заставляя колесо вращаться медленнее. Чтобы поддерживать скорость автомобиля, батарея должна отдавать еще больше энергии колесу, чтобы компенсировать энергию, отводимую на генератор, разряжая батарею быстрее, чем в противном случае.
Прикрепление генератора к колесу — попытка создать вечный двигатель
Формулировка утверждения подразумевает, что автомобиль может работать вечно, что по определению является вечным двигателем [3] . По причинам, изложенным выше, вечные двигатели в большинстве своем признаны невозможными [1,2,4] . На протяжении веков многие изобретатели предлагали такие устройства, но ни один из них не преуспел [5] . Невозможность создания вечного двигателя с научной точки зрения настолько общепризнана, что патентные ведомства США отказываются от любых заявлений о вечном двигателе в ожидании неопровержимых доказательств того, что предлагаемая машина производит больше энергии, чем потребляет 9 .