Инженеры Политеха разработали оригинальный тяговый электродвигатель для автомобилей

И двигатель, и генератор

Недавно старший преподаватель кафедры «Электромеханика и автомобильное электрооборудование Владислав Верещагин защитил кандидатскую диссертацию «Тяговый электродвигатель с магнитоэлектрическим возбуждением для транспортных средств малой грузоподъёмности».

– Электрический тяговый двигатель в сравнении с двигателем внутреннего сгорания, безусловно, имеет высокую энергоэффективность, – объясняет он. – У него большая перегрузочная способность, электродвигатель обладает широким диапазоном регулирования частоты вращения, способен «возвращать» энергию в бортовую сеть автомобиля при работе в режиме генератора для повторного использования.

Верещагин уже не первый год занимается конструированием и изучением этого типа электродвигателей. В нашей стране такие устройства серийно пока не выпускаются. Более того, отсутствуют подходы к решению задач оптимизационного проектирования, нет научно обоснованных требований, учитывающих специфику эксплуатации. Поэтому при создании тягового электрического двигателя с магнитоэлектрическим возбуждением сейчас приходится тщательно выбирать не только конфигурацию, но и материалы для его изготовления. Разработка Владислава Верещагина начиналась с расчётов оптимальных размеров, оценки эффективности использования активных материалов, таких, например, как электротехническая сталь.

– Предложенные нашей группой решения существенно снизили стоимость тягового электродвигателя, – раскрывает он подробности проекта. – Акцент в разработке был сделан на снижении размеров постоянных магнитов, так как высокоэнергетические магниты – наиболее дорогой её компонент. В результате мы получили энергоэффективное малогабаритное устройство с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Экономичнее, экологичнее

На создание прототипа тягового электродвигателя у политеховских учёных и инженеров ушло примерно пять лет. На основе проведённых теоретических исследований они изготовили опытный образец. Испытания проводились в НПО «Шторм». Это предприятие – индустриальный партнёр Самарского политеха. Компания занимается созданием отечественных, современных, конкурентоспособных электрических машин широкого спектра применения.

Результаты испытаний подтвердили адекватность теоретических разработок наших учёных. Современные программные средства позволили реализовать новые методики оптимизационного проектирования, с помощью которых теперь можно создавать энергоэффективные электрические машины, не уступающие зарубежным аналогам.

– Обычно при сравнении «углеродных» и электрических автомобилей сравнивают стоимость литра бензина и одного киловатта потребляемой электрической энергии, – объясняет Владислав Верещагин. – В нашем случае более правильным будет сравнение с существующими электрическими тяговыми двигателями. Благодаря оптимизации активных частей электрической машины наш двигатель на два – шесть процентов дешевле. При серийном производстве его цена будет ещё ниже.

Двигатель, созданный в Политехе, весит 80 кг и может «тянуть» автомобиль массой до трёх тонн. (Для сравнения: полная масса «Лады Гранты» составляет примерно полторы тонны.) Зарядки аккумулятора для него хватит на 300 – 400 км, а подзаряжать устройство можно везде, где есть розетка на 220 В.