Как работает электромотор

Проворачивая ручку газа на электротранспорте, вы способствуте превращению электрической энергии в механическую. Но задумывались ли вы, как работает электромотор?

Если мы возьмем некий вал с тремя медными обмотками, а затем пустим по обмоткам ток от батарейки, то на катушках появится электромагнитное поле: когда мы подносим к катушка постоянный магнит, вал начинает вращаться. Благодаря работе этого самого магнитного поля работают все электрические моторы.

Разработка первого мотора

Сейчас для того, чтобы заставить электромотор вращаться, а электронику работать, нам стоит нажать всего одну кнопочку, и многие даже не подозревают, через что прошло человечество, чтобы все это дело придумать. А вот порядка 150 лет назад это было настоящим чудом! Но все-таки, кто же до этого первым додумался?

В 1821 году британский физик-экспериментатор и химик Майкл Фарадей опубликовал трактат о некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнитизма, где описал, как заставить намагниченную стрелку непрерывно вращаться вокруг одного из магнитных полюсов. Эта конструкция впервые реализовала непрерывное преобразование электрической энергии в механическую.

А вот первый электрический двигатель, получивший практическое применение, был изобретен в 1834 году русским физиком немецкого происхождения – Борисом Семеновичем Якоби. Он изобрел первый в мире электрический двигатель с непосредственным вращением рабочего вала. До этого изобретения существовали только устройства с возвратно-поступательным или качательным движением якоря.

Первым, кто применил электродвигатель на практике, был тот самый Борис Якоби: так, в 1839 году Якоби построил первую в мире моторную лодку, способную двигаться с 14-ю пассажирами, а первые испытания проводились по р. Нива против течения!

Следующий прорыв в данном направлении произвел знаменитый ученый Никола Тесла: в 1887 года он изобрел и запатентовал двухфазный асинхронный электродвигатель. Дальнейшая работа в этом направлении привела к разработке трехфазной системы перменных токов и трехфазного асинхронного электродвигателя, получившего широкое применения в промышленности и практически не изменившегося до наших дней.

Как устроен электродвигатель

Электродвигатели, вне зависимости от типа, имеют схожее устройство. Внутри цилиндрического корпуса находятся ротор (вращающаяся часть) и статор (неподвижная часть), которые являются основными элементами электромашины. В большинстве случаев ротор помещается внутрь статора, однако существуют и двигатели с внешним расположением ротора, известные как двигатели обращения типа.

В асинхронных электродвигателях ротор представляет собой короткозамкнутую конструкцию, состоящую из стержней, соединенных между собой. Такая форма обеспечивает надежность и увеличивает срок службы, так как отпадает необходимость в регулярной замене токопередающих щеток.

В обмотках электродвигателя магнитные полюсы постоянно вращаются, и количество полюсов влияет на скорость вращающейся части. При двух полюсах скорость будет одинаковой у ротора и магнитного поля, в то время как для удвоения количества полюсов нужно увеличить их в четыре раза. Благодаря простоте устройства и принципа действия асинхронные электродвигатели остаются доступными по цене, однако их главный недостаток заключается в том, что регулирование скорости вала возможно лишь путем изменения частоты электрического тока.

Как ездить на электротранспорте с помощью магнита

Если мы возьмем обычный постоянный магнит и поднесем его к лапке газа, например, электросамоката, то его колеса начнут крутиться, и электросамокат будет набирать скорость, пока мы не уберем магнит.

Датчик магнитного поля позволяет поднести магнит к ручке «газа» и запустить электротранспорт без нажатия!

Виной всему – датчик магнитного поля, работа которого основана на эффекте Холла: он позволяет организовать слежение за положением ротора двигателя и контроль частоты вращения электромотора, передвая информацию на контроллер. Располагая данными о положении ротора, управляющее устройство выдает импульс напряжения в обмотке статора, тем самым обеспечивая правильное чередование фаз и вращение колес.

Виды моторов на электротранспорте

Итак, рассмотрим основные электродвигатели, применяемые в электротранспорте из нашего ассортимента.

Мотор-колесо

Мотор-колесо – это бесщеточный синхронный электромотор постоянного тока.

• Не использует вспомогательные средства для передачи крутящего момента (например, цепь);
• Не имеет компонентов, подверженных трению, кроме легкосменных подшипников;
• Считается самым надежным;
• Может развить высокую скорость до 100 км/ч, но долго «стартует».

Редукторный мотор

В основном устанавливается на электровелосипеды. Включает в себя планетарный индуктор: пластмассовые шестерни, приводимые в движение элетродвигателем. Ротор приводит в движение редуктор, который увеличивает крутящий момент (силу), понижая оборты (скорость).

• Компактный и очень легкий;
• Не создает сопротивление при езде;
• Имеет хорошую тягу;
• Обеспечивает уверенное преодоление подъемов;
• Хорошо реагирует на стартовую нагрузку;
• Мощность невысокая: от 250 до 500 Вт.

Модели с редукторным мотором подходят для местности с неровными дорогами, а также со спусками и подъемами.

Как выбрать электромотор

Исходя из вышеперечисленных достоинств каждого из моторов можно сделать первичный вывод о том, какой именно мотор наиболее интересен для вас.

Если у вас остались вопросы или возникли сложности с подбором подходящих моделей, вы всегда можете обратиться к нашим менеджерам: они с радостью подберут электротранспорт под ваши нужды и запросы!