Двигатель тесла принцип работы

Наверное, самое больное место любого электрического автомобиля — время и место зарядки. Tesla предлагает систему «суперзарядки», которая за полчаса добавит вам 275 км хода. Однако такие заправки есть далеко не везде, и не всегда вы будете проезжать мимо них. С помощью адаптера можно заряжать Model S и от стандартной розетки, но занимать это может очень долгое время — более 15 часов при токе в 20 А.

Так сложилось, что в рубрике «Космоddrом» почти ни одна статья не проходит без упоминания несомненно любимого всеми нами господина Илона Маска. Он действительно является одной из самых харизматичных фигур в современном мире науки и техники, а его компании Tesla и SpaceX впечатляют своей деятельностью. Учитывая большой интерес к персоне Маска и его детищам, я решил поближе познакомить вас с ними в рамках нашей новой рубрики «Как это работает». И в сегодняшней статье речь пойдет о текущем флагмане Tesla, Model S.

Думаю, ни для кого не секрет, что Tesla производит электромобили. Вряд ли найдется много желающих оспорить тот факт, что Model S, являющаяся «лицом компании» на данный момент, — лучший представитель наземных транспортных средств, работающих исключительно на электричестве. Давайте же разбираться, как он работает.

В отличие от привычных нам автомобилей, у Model S нет большого и тяжелого двигателя, ведь взрывать бензин и преобразовывать энергию во вращение колес нет необходимости. Вместо этого индукционный электродвигатель размером с арбуз расположен между задними колесами. Создатели утверждают, что эффективность преобразования энергии в движение такой силовой установкой в 3 раза выше, чем у стандартного двигателя внутреннего сгорания.

Снизу автомобиля поместились батареи. В зависимости от комплектации емкость может варьироваться от 60 кВт*ч до 85 кВт*ч. А это от 5040 до 7104 элементов питания соответственно. Такая емкость обеспечит средний запас хода от 330 до 425 км. К слову, производством батарей занимается компания Panasonic.

Расположение аккумуляторов в нижней части Model S в сочетании с относительно легким кузовом из алюминия позволяет расположить центр тяжести на уровне в 45 см, что очень низко. А, как известно, чем ниже центр тяжести, тем лучше управляемость и поведение на поворотах. Распределение нагрузки между передней и задней осями составляет 47 к 53.

Наверное, самое больное место любого электрического автомобиля — время и место зарядки. Tesla предлагает систему «суперзарядки», которая за полчаса добавит вам 275 км хода. Однако такие заправки есть далеко не везде, и не всегда вы будете проезжать мимо них. С помощью адаптера можно заряжать Model S и от стандартной розетки, но занимать это может очень долгое время — более 15 часов при токе в 20 А.

Впрочем, в 2013 году Tesla продемонстрировала возможность полной замены батарей на заряженные всегда за 90 секунд. Примерно такое же время необходимо для заправки бензином. Стоить такая процедура на станциях Tesla будет примерно $60-80, что соизмеримо с полным баком топлива. В то же время зарядка от сети на фирменных станциях для всех владельцев Tesla бесплатна.

Абсолютное большинство органов управления автомобилем сконцентрировано на 17″ тач-панели. Таким образом, можно попробовать растаможить Model S как большой планшет с чехлом в виде автомобиля. Если прокатит, это сэкономит вам кучу денег.

В итоге компания Tesla получила лицензию на технологию электромотора автомобиля tZERO для своего родстера. Так на автомобилях Tesla появился асинхронный двигатель, который, кстати, претерпел ряд изменений и улучшений.

Любой знаток автомобильной марки Tesla знает, что название компании выбрано не случайно. Tesla Motors (Тесла Моторс) названа в честь создателя двигателя Николы Тесла, жившего в 19 веке. Практически каждый автомобиль, который производит компания Tesla – от родстера до модели S и Х, оснащается 3-фазным асинхронным двигателем переменного тока, концепцию которого и придумал легендарный изобретатель.

В течение десятилетий после изобретения электродвигатель Николы Тесла работал от стационарной 3-фазной электрической розетки переменного тока. Примерно в 1990 году инженер-индивидуалист Алан Коккони разработал один из ранних портативных инверторов –устройство, которое превращает постоянный ток (DC) в батарее электромобиля в переменный ток (AC), необходимый для работы асинхронного двигателя.

В итоге компания Tesla получила лицензию на технологию электромотора автомобиля tZERO для своего родстера. Так на автомобилях Tesla появился асинхронный двигатель, который, кстати, претерпел ряд изменений и улучшений.

Прелесть асинхронного двигателя в том, что он не требует постоянных магнитов. Постоянные магниты достаточной мощности для вращения двигателя электроавтомобиля обычно изготовлены из редкоземельных материалов. А, как известно, редкоземельные магниты имеют огромную первоначальную стоимость. Также такие магниты имеют свойство размагничиваться. Но главное, что цены на редкоземельные материалы зависят от их добычи, что приводит к большим биржевым колебаниям цен.

Благодаря же транзисторам асинхронный двигатель можно использовать с обычными магнитами. В асинхронном моторе используются электромагниты (катушки проволоки и т. д.), которые можно включать и выключать или переключать много раз в секунду благодаря транзисторам с эзотерическими названиями, такими как дополнительный полевой транзистор на основе оксида металла (MOS) -FET) или биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT).

В зависимости от модели автомобили Tesla оснащаются одним или двумя электродвигателями. Например, заднеприводная модель Tesla Model S оснащается 3-фазным 4-полюсным асинхронным двигателем (вверху справа). Электроника привода инвертора (слева). Редуктор 9.73:1 и задний дифференциал (в центре) собраны в одну маслонаполненную часть, расположенную в задней части машины. Задние колеса приводятся в движение непосредственно этим устройством.

В машине нет сцепления и трансмиссии (нет переключения передач, нет режима «Нейтраль»). Можно запустить двигатель «вперед» для движения вперед и «назад» для движения назад. Питание

400 В пост. тока поступает от аккумуляторной батареи через два тяжелых оранжевых кабеля, подходящих к инвертору, где он преобразует электричество в 3-фазный переменный ток.

Полноприводные модели Tesla Model S оснащены аналогичным передним приводом со вторым асинхронным двигателем и редуктором 8.28:1, который и приводит непосредственно в движение передние колеса.

В Tesla Model 3 на задних колесах используется вот этот двигатель:

Этот трехфазный 6-полюсный двигатель с постоянным магнитом с переключаемым сопротивлением (справа), электроникой привода инвертора (слева), редуктором 9:1 и задним дифференциалом (в центре) собран в едином блоке, который и вращает задние колеса.

В моделях с полным приводом в Tesla Model 3 используется 3-фазный 4-полюсный асинхронный двигатель и редуктор, которые непосредственно и приводят передние колеса в движение. На скоростях этот асинхронный мотор немного более эффективный, чем задний двигатель PM-SR. Именно поэтому он используется для обеспечения большей части крутящего момента.

Двигатель PMSR заднего привода Tesla модели 3 (статор и ротор) (технология Bloomberg). Трехфазный 6-полюсный двигатель с постоянным магнитом и переключаемым сопротивлением (PM-SRM) имеет даже более высокую производительность и эффективность, чем асинхронные двигатели, используемые в других автомобилях Tesla.

Ротор двигателя PMSR заднего привода Tesla Model 3 (технология Bloomberg)

Статор PMSR заднего привода Tesla Model 3 (технология Bloomberg)

В конструкции дисковой, или погранично-слоевой, турбины Теслы (патент США US 1,061,206 и патент Великобритании GB 186,082) никаких лопаток нет. На роторе располагаются диски, набранные параллельно друг другу в плотный «пакет».

Бытовой безлопастный вентилятор своим внешним видом напоминает турбину, на роторе которой вместо лопаток расположены диски. Такую простую конструкцию в начале XX века предложил выдающийся ученый и изобретатель Никола Тесла.

Прошлое

На рубеже XIX‑XX веков бензиновые и дизельные двигатели достигли уже такого уровня совершенства, что могли использоваться на сухопутных транспортных средствах. В тот же период были созданы турбины Парсонса и Кертиса для паросиловых установок, а Никола Тесла начинает разработку своего оригинального двигателя.

Поршневая двигательная техника полностью подошла и закрепилась в автомобильной промышленности. Главные производители электротехнической продукции, в том числе для электрических станций, уже вложили крупные инвестиции в разработки Парсонса и Кертиса. Когда Никола Тесла в конце концов сделал предложения автомобильным и электротехническим компаниям, то они уже не были заинтересованы в рассмотрении новой двигательной техники, даже если бы она оказалась лучшей.

Конструкции

Турбина Теслы – замечательный тепловой двигатель: предельно простой по своей конструкции, надежный и, в определенной степени, эффективный при работе. Этот двигатель сегодня может оказаться вполне пригодным для эксплуатации на ТЭС. Однако принцип его действия малоизвестен среди современных инженеров, как и то, насколько хорошо он может работать наряду с лопаточными турбинами общеизвестных конструкций.

Вторые снижают скорость и давление газа, что повышает эффективность преобразования энергии. В реактивных турбинах обеспечивается снижение давления газа поперек поверхностей лопаток за счет их соответствующей формы. Как результат возникает реактивная сила в радиальном направлении. Однако разница в величинах давления газа (высокое – на ведущей кромке лопатки, низкое – на ведомой ее кромке) приводит к увеличению аксиальной нагрузки на ротор турбины.

В конструкции дисковой, или погранично-слоевой, турбины Теслы (патент США US 1,061,206 и патент Великобритании GB 186,082) никаких лопаток нет. На роторе располагаются диски, набранные параллельно друг другу в плотный «пакет».

Как это работает?

Диски в турбине Теслы используются для создания аэродинамического поверхностного адгезионного эффекта (эффекта прилипания) за счет их сопротивления потоку газа между пластинами (дисками). Поэтому турбина Теслы является турбиной трения. В ней передача энергии к валу ротора обеспечивается за счет сопротивления трения потока рабочего тела между дисками (Никола Тесла. Утраченные изобретения. – М., 2009; О. Файг. Никола Тесла. Великие изобретения и открытия. – М., 2014).

Возможности

Механизм преобразования энергии в погранично-слоевых турбинах весьма эффективен даже у одноступенчатых конструкций. Весомым же показателем, по которому лопаточные турбины превосходят дисковые турбины Теслы, является удельная мощность на единицу массы. Однако этот недостаток, наверное, может быть устранен за счет улучшений в конструкции турбины Теслы.

Турбина Теслы может быть изготовлена из простых сортаментных материалов – листовой стали, труб, круглых и квадратных балок. Это принципиально позволяет организовать крупносерийный выпуск таких тепловых двигателей для ТЭС при низких производственных затратах.

Перспективы

При создании и внедрении технических объектов, необычных для сегодняшнего профессионального сообщества, важно понимать, что первые проекты необходимо разрабатывать для малых энергетических установок. Как вариант можно рассматривать создание комбинированной ТЭС с первичным двигателем традиционной конструкции (например, с газопоршневым двигателем мощностью в несколько мегаватт) и турбиной Теслы (к примеру, в паровом варианте для работы от парового котла-утилизатора выхлопных газов газопоршневого двигателя).

Другой путь – разработка и последующая реализация пилотных проектов микромощных ТЭС, то есть с электрическими мощностями до 100 кВт. Такие энергетические установки могут найти применение, например, в дачных и деревенских хозяйствах. Дешевизна и простота турбин Теслы в эксплуатации делает их очень привлекательным тепловым двигателем именно в сельской местности, где всегда есть проблемы с ремонтом энергетического оборудования в части квалификации обслуживающего персонала, которого может не быть вообще.

Отправить на Email

Также читайте в номере № 06 (27) декабрь 2016 года:

Бытовой безлопастный вентилятор своим внешним видом напоминает турбину, на роторе которой вместо лопаток расположены диски. Такую простую конструкцию в начале XX века предложил выдающийся ученый и изобретатель Никола Тесла.

В отношении теплоснабжения в последнее время часто звучит поговорка «У семи нянек дитя без глазу», и это вполне справедливо.

Россия готовится к запуску реформы рынка теплоснабжения, которая должна справиться с главной проблемой отрасли – хроническим недоинвестированием, остановить старение оборудования, создать преференции для наиболее эффективных источников тепла.

Российский рынок тепла готов к масштабной перезагрузке. Об этом сообщил замглавы Минэнерго РФ Вячеслав Кравченко, пояснив, что поправки в федеральный Закон о теплоснабжении, дающие старт запуску новой модели рынка тепла, пройдут первое чтение в Госдуме до конца 2016 года.

Для бюджетных потребителей и предприятий Забайкальского края начало нынешнего отопительного сезона превратилось в испытание посуровее сорокаградусных морозов.

1
• 2
• >

К концу 2020 года — началу следующего года Tesla Model 3 получит аккумулятор нового типа: более долговечный и недорогой в производстве. Это напрямую отразится на стоимости электромобилей — они станут доступнее. По крайней мере, должны.

К концу 2020 года — началу следующего года Tesla Model 3 получит аккумулятор нового типа: более долговечный и недорогой в производстве. Это напрямую отразится на стоимости электромобилей — они станут доступнее. По крайней мере, должны.

Илон Маск в конце мая обещает несколько сюрпризов, в числе которых — премьера аккумулятора собственной разработки Tesla, слухи о котором ходят с весны прошлого года. Ожидается, что ресурс новой батареи составит 1.6 миллиона километров, а количество циклов зарядки увеличится с 1.6 до 6 тысяч.

Известно, что к созданию источников энергии была привлечена китайская компания Amperex Technology и ряд высококвалифицированных учёных в области химических элементов питания. Очевидно, что батарея нового типа обладает более плотным расположением ячеек и, соответственно, большей ёмкостью.

Агентство Reuters отмечает, что разработка не станет прерогативой лишь китайского рынка, но первые электрокары с супераккумулятором начнут продавать всё же в Поднебесной. Эту стратегию в компании никак не прокомментировали.

Несколько дней назад был опубликован патент за авторством Tesla, в котором описывается ячейка аккумулятора без печатных контактов, то есть без вкладок, прикреплённых к катоду и аноду элемента питания. Теоретически это позволяет уменьшить сопротивление тока, а значит, сократить нагрев, что в конечном счёте увеличивает срок службы аккумулятора. Уменьшение количества элементов также облегчает производственный процесс, позволяя снизить затраты на него.

Не исключено, что новые аккумуляторы Tesla обойдутся без кобальта — редкоземельного металла, наличием которого и обусловлена дороговизна электрокаров. Или, по крайней мере, можно рассчитывать на снижение количества кобальта в составе.

Ранее «РГ» сообщала об «убийце» Tesla из Китая — электроседане BYD Han, который оснащён, по заявлению компании, самым прогрессивным аккумулятором на сегодняшний момент, который позволяет проезжать до 605 км. BYD Han оснащён литий-железофосфатной батареей, которая, к слову, есть и у CATL: она менее склонна к перегреву, возгоранию и предоставляет больший ресурс.

Отметим, что в настоящее время поставщиками аккумуляторов для Tesla являются Panasonic и LG Chem. Первая производит никель-кобальт-алюминиевые (NCA) элементы питания, вторая — никель-марагнцево-кобальтовые (NMC).

Абсолютное царство минимализма! У Model 3 настолько пустой (в хорошем смысле слова) и простой интерьер, что даже не верится, что это салон серийного электромобиля, а не очередная фантазия футуристов, облечённая в причудливый выставочный прототип. Собственно, в интерьере финальной версии электромобиля Tesla реализованы почти все задумки, которые Илон Маск демонстрировал во время ранних анонсов Model 3. Довести эти идеи до конвейера – действительно смелый шаг!

Tesla – очень особенные машины, радикально отличающиеся не только от авто с ДВС, но и от другого экотранспорта. Потрясающая разгонная динамика, необычные конструкторские и дизайнерские решения, передовая электроника… Но последняя разработка Tesla не похожа даже на родственников по конвейеру и, кажется, вообще не с этой планеты! Изучаем новинку американского концерна – седан Model 3

При всей неоднозначности Илона Маска нельзя не согласиться, что смелости и оригинальности ему не занимать. А ещё, конечно, умения преподнести и продать свой товар, чему у компании Tesla стоит поучиться многим автопроизводителям. И презентация Model 3 – ещё один тому пример.

Иная тут и технология изготовления кузова: если у Model S кузов целиком алюминиевый, то у новинки – наполовину стальной (тоже, надо полагать, для снижения стоимости производства). А ещё у Model 3 нет полного привода (хотя в будущем Tesla обещает выпустить и такую версию «трёшки») и пневмоподвески – причём последней нет даже в списке опций.

Такая форма бампера – не прихоть дизайнера (по крайней мере, не только), а результат колоссальной работы, которую проделали инженеры Tesla, чтобы максимально снизить коэффициент лобового сопротивления. И хотя в итоге добиться желанного Маском показателя Cx=0,21 всё-таки не удалось, Model 3 всё равно одна из самых аэродинамически эффективных серийных машин в мире — Cx=0,23.

Кстати, ключа зажигания у электромобиля Tesla нет – как нет и замочной скважины ни на одной двери. Открыть Model 3 можно двумя способами: при помощи специального приложения, которое привязывается к смартфону владельца, либо посредством чип-карты, которую нужно приложить к центральной стойке. Поскольку у тестового электромобиля уже есть хозяин в России, испытать приложение по понятным причинам не удалось – для этого как минимум пришлось бы забирать у владельца его смартфон.

Разъём для подключения зарядной станции расположен сзади слева и открывается через меню приборной панели.

Уже в базовой комплектации Model 3 оснащается всем необходимым оборудованием для работы фирменного автопилота Tesla. А это целый шпионский комплекс из восьми камер, фронтального радара и ультразвуковых датчиков. Две камеры спрятаны в центральных стойках, ещё две – сразу за арками передних колёс, в декоративных накладках, одна – сзади, над номерным знаком, и три – под лобовым стеклом, перед зеркалом заднего вида.

Поскольку у Model 3 нет двигателя внутреннего сгорания, который обычно занимает всё пространство под капотом, там у новинки Tesla небольшой, но полезный багажник. Как почти всё в этом электромобиле, он открывается нажатием соответствующей кнопки на экране центральной панели.

Само собой, есть у Model 3 и задний багажник – причём весьма вместительный, да ещё и с глубоким подпольем. Суммарный объём переднего и заднего «рундуков» составляет приличные 425 л – примерно столько же, кстати, и у Mercedes-Benz C-класса.

В целом дизайн новинки получился гармоничным. И хотя с некоторых ракурсов Model 3 напоминает Porsche, у электромобиля есть свой уникальный узнаваемый стиль, характерный и для других моделей Tesla. И конечно, не могу не отметить впечатляющую проработку деталей – видно, что дизайнеры играли не последнюю роль в команде разработчиков.

Абсолютное царство минимализма! У Model 3 настолько пустой (в хорошем смысле слова) и простой интерьер, что даже не верится, что это салон серийного электромобиля, а не очередная фантазия футуристов, облечённая в причудливый выставочный прототип. Собственно, в интерьере финальной версии электромобиля Tesla реализованы почти все задумки, которые Илон Маск демонстрировал во время ранних анонсов Model 3. Довести эти идеи до конвейера – действительно смелый шаг!

Скажу больше: именно салон и полностью пересмотренный принцип управления всеми бортовыми системами машины – главное новшество и революция Model 3. Уверен, не все водители смогут принять это и привыкнуть… но молодёжь, которой во многом и адресована новинка Tesla, наверняка полюбит этот «цифровой аскетизм» с огромным 15-дюймовым «планшетом» по центру передней панели.

Руль у Model 3 на удивление простой и без особых изысков. Хотя в таком интерьере я лично не удивился бы и разомкнутому штурвалу, как в реактивных самолётах… Как ни странно, подогрева руля нет даже в топовой комплектации.

На правой и левой спицах рулевого колеса расположены необычные джойстики, которые в зависимости от выбранного на центральной панели меню настройки выполняют разные функции. Даже регулировка положения самого руля или боковых зеркал – тоже при помощи их! Джойстики сделаны по принципу колёсика компьютерной мышки: свободно вращающийся диск, который также можно качать вправо и влево, когда каждый качок как нажатие кнопки. Поначалу непривычно, но на самом деле удобно!

Традиционных дверных ручек, потянув за которые можно выбраться из машины, внутри Model 3 нет – двери открываются кнопками, расположенными на боковых «перилах».

Ниже – обычные кнопки стеклоподъёмников. Перед ними, за поручнем, – замаскированная под продолжение панели крупная клавиша экстренного открытия двери, которая связана с замком обычным тросом. Производитель не рекомендует пользоваться этим рычагом при обычном использовании электромобиля – и после каждого «несанкционированного» открывания двери этой клавишей бортовой компьютер напомнит, что не стоит злоупотреблять устаревшей механикой.

Напомню, что тестовый электромобиль был в топовой на сегодня версии с полным набором совсем не бесплатных опций – в том числе и с кожаными сиденьями (в стандартной комплектации Model 3 будет с тканевой обивкой кресел). Регулировку положения кресел по старинке доверили клавишам на самих сиденьях и не стали прятать эту настройку в дебри меню центральной панели.

Перед передним пассажиром притаился небольшой бардачок – без ручки, клавиши или кнопки. Догадались, как открывается этот перчаточный ящик. Именно – дистанционно, с сенсорной панели.

Центральная консоль между водителем и пассажиром предлагает на удивление много места для хранения всякой мелочёвки: тут и большой бокс под подлокотником, и два подстаканника, и глубокий «трюм» под дисплеем бортовой системы, и специальная полочка для смартфонов. Я бы даже сказал, весьма неожиданно получить столько грузового пространства в таком футуристическом автомобиле – будто оказался на переднем сиденье семейного универсала, а не в hi-tech-электрокаре.

Отдельное спасибо инженерам Tesla за просторную площадку для смартфона. Вернее, для двух смартфонов, причём больших: мой Meizu Pro 5 с 5,7-дюймовым экраном вольготно разместился на прорезиненной откидной полочке – и рядом осталось ещё достаточно места, чтобы уложить как минимум такой же девайс.

Интересная особенность этой полочки – возможность вывести к смартфонам кабели питания, для чего в площадке разумно предусмотрены два отверстия, а в ящике снизу – два USB-разъёма. Просто и удобно!

У Model 3 крыша с панорамным остеклением – смотрится очень здорово!

Сзади весьма просторно: приличное расстояние до передних сидений, ровный пол, есть широкий центральный подлокотник с двумя подстаканниками. Разумеется, это не представительский класс и не внедорожник, но для своего формата Model 3 достаточно вместительная. Сиденья, кстати, можно сложить, чтобы разместить в багажнике длинный груз. Однако стоит учитывать, что новинка Tesla – не хетчбэк, и при сложенном втором ряде низкое заднее стекло «съедает» много полезного пространства.

Из всех «излишеств», доступных пассажирам на «галёрке», – два порта USB и классические дефлекторы воздуховодов. Органов управления для изменения температуры воздуха и интенсивности обдува тут нет – это регулирует водитель или пассажир спереди.

Дорожный просвет кроссовера Tesla Model X — всего 165 мм, но благодаря пневмостойкам он может увеличиваться до 230 миллиметров. Дизайнер Мо Аун этим не удовлетворился и создал на базе электрического кроссовера экстремальный внедорожник с зубастыми шинами, силовыми бампером и дополнительным светом. С помощью этой работы Мо решил привлечь внимание создателей видеоигры Forza и попасть в команду дизайнеров. Делать же внедорожник из Tesla Model X пока никто не планирует, хотя ничего сложно здесь нет.

Holthausen, поставщик газомоторного топлива, решил перевести Tesla Model S на водород. Голландская компания утверждает, что топливные элементы и бак с водородом не отняли пространство в салоне. Переоборудование обойдется в 50 тыс. евро (3 млн 388 тыс. руб.), но при этом электромобиль, названный Hesla, способен проехать тысячу километров. Водородомобиль — не единственная и не самая странная идея для переделки «Теслы».

В 2015 г. небольшое ателье East Bay Muscle Cars опубликовало на своей странице в Facebook Tesla Model S с бензиновым мотором. Причем, это был V8 от Chevrolet Corvette. Позже выяснилось, что свап — шутка, а ателье на самом деле работало над регистрационной стойкой из Tesla Model S для университета Дрейпера. В Youtube есть как минимум одна бензиновая Tesla, но подробности о ней неизвестны.

Гибридные седаны Fisker Karma когда-то рассматривались в качестве главных конкурентов Tesla, но оказались слишком ненадежны. Теперь их можно переоснастить «восьмерками» от Corvette. Делает это VL Automotive, один из основателей которой — бывший вице-президент General Motors Боб Лутц. Благодаря мотору объемом 6,2 л и мощностью 647 л.с., VLF Destino способна набрать 320 км в час.

Немецкое ателье LARTE Design научило Model S «рычать», как мощный бензиновый автомобиль с помощью аудиосистемы, но при этом сохранила электрическую суть хэтчбека. Мощность версии P85D подняли до 900 л.с. и по заверениям, это не повлияло на запас хода. Кроме того, компания предложила аэродинамический обвес Elizabeta с элементами из углепластика и базальтового волокна.

Американская Saleen в 2014 г. показала на конкурсе элегантности в Пеббл-Бич спорткар на базе Model S. Отдача версии P85 не изменилась, но при этом машине привили характер трекового автомобиля. Реакции на педаль «газа» сделали более острыми, поставили жесткую спортивную подвеску и дифференциал повышенного трения. Помимо этого, Saleen FourSixteen получил улучшенное охлаждение электромотора, менее строгую систему стабилизации, мощные тормоза и аэродинамический обвес.

Компания Newport Convertible Engineering известна тем, что может сделать кабриолет даже из Range Rover и BMW X6. Естественно, она не могла пройти мимо Tesla. Хэтчбек Model можно оснастить электрифицированным мягким верхом за 29 тыс. долларов (1 млн 695 тыс. руб) или жесткой складной крышей за 49 тыс. долларов (2 млн 864 тыс. руб.). Он сохранил все пассажирские двери, а на месте средней стойки установили мощную дугу — ради жесткости и безопасности.

Голландское кузовное ателье RemetzCar планирует выпустить небольшую серию универсалов на базе Tesla Model S. Такой кузов был спроектирован по заказу коллекционера Флориса де Раадта студией Niels van Roij Design, располагающейся в Лондоне. Известно, что машина получит другой интерьер и новые опции. Универсал планируют показать в марте 2018 г. и изготовить тиражом 20 экземпляров.

Та же RemetzCar создала на базе «Теслы» катафалк — его заказала компания Van Der Lans & Busscher для своего парка похоронных автомобилей. Вероятно, электрический катафалк будут заказывать для экологичного и тихого прощания. Кузов Tesla за счет дополнительной вставки вытянулся до 5,7 м, а в задней части сделали вместительный застекленный отсек. Это не единственный катафалк на базе Tesla — свою версию с затемняющимися задними стеклами создала немецкая Binz.

Дорожный просвет кроссовера Tesla Model X — всего 165 мм, но благодаря пневмостойкам он может увеличиваться до 230 миллиметров. Дизайнер Мо Аун этим не удовлетворился и создал на базе электрического кроссовера экстремальный внедорожник с зубастыми шинами, силовыми бампером и дополнительным светом. С помощью этой работы Мо решил привлечь внимание создателей видеоигры Forza и попасть в команду дизайнеров. Делать же внедорожник из Tesla Model X пока никто не планирует, хотя ничего сложно здесь нет.

Компания Unplugged Performance, наоборот, экстремально занизила дорожный просвет кроссовера Model X. Этого эффекта добились за счет новых бамперов и накладок на пороги. Кроме того, автомобиль, показанный на тюнинг-шоу SEMA в Лас-Вегасе, дополнили карбон-керамическими тормозами Brembo и регулируемым антикрылом. Для интерьера Model X предложили отделку углепластиком.

Unplugged Performance первой предложила пакет доработок для самой доступной Tesla — Model 3. Силовой установки она не коснется, зато можно модифицировать подвеску и тормоза. Основной упор — на внешность: аэродинамический обвес и антикрыло сделают машину, похожей на спорткар. При этом доработанные машины будут эксклюзивом для небольшого количества энтузиастов. А заказчики будут привлекаться к разработке дизайн-проекта.

Еще одна будущая армия безработных — работники дилерских центров. Только в США их больше 2 млн. У Tesla нет дилеров, только небольшое число магазинов. Если в США в руках дилеров стабильно находится миллион машин, которые не получилось быстро продать, то у Tesla остатков почти нет — машина поставляется под заказ, и не в магазин, а клиенту. Сеть поставок Tesla не требует огромных площадей или многих занятых — клиенты заказывают машины в интернете.

Неконкурентоспособность

А вот европейцы или азиаты — совсем иное дело. На первый взгляд, BMW, у которых продажи из-за Tesla уже сейчас падают, должны как-то озаботиться происходящим. Да, ДВС-мобили не станут как Model 3 — это технически невозможно из-за объективно неустранимых недостатков ДВС и их трансмиссии. Но почему бы не сделать свой электромобиль?

Почему Jaguar не справился? Все просто: в реальных тестах он тратит 26,0 киловатт-часов на 100 км, а Model X 75D — 22,5 киловатт-часа. Это особенно режет глаз потому, что «тесла» больше и поэтому на 0,36 тонн тяжелее «ягуара». Коэффициент аэродинамического сопротивления Jaguar I-Pace — 0,29, у Model X — 0,24 (самый низкий среди всех кроссоверов).

Кроме того, у «тесл» батарея состоит из нескольких тысяч цилиндрических литиевых элементов, между которыми проложены трубки с охлаждающей жидкостью. Другие автопроизводители, с меньшим опытом в электромобилях, вместо этого имеют несколько сотен более крупных литиевых элементов. Неправильный подход к проектированию батарей дает и более медленное пополнение зарядки: Model X пополняет заряд батареи на 250 км пробега за 30 минут. Jaguar I-Pace на 160 км пробега — за 50 минут.

Может ли классический автопроизводитель сделать удачный электромобиль? Теоретически — да. Практически — нет: Tesla Roadster появился десять лет назад, а серьезных конкурентов так и не видно. Причем Jaguar I-Pace — лучший из имеющихся в продаже соперников Tesla. И GM Bolt, и Nissan Leaf имеют еще худшую скорость подзарядки и в итоге еще меньшую популярность. На американском рынке в месяц продается всего 3000 GM Bolt и Nissan Leaf вместе взятых. Это в десять раз меньше, чем продает Tesla.

Tesla проектирует полноценные серийные электромобили многие годы и делает их уже шесть лет. У ее конкурентов такого опыта нет, поэтому еще долго они будут на положении догоняющих. Нельзя начать работать над сложным продуктом с опозданием в несколько лет и тут же нагнать конкурента. Надо было решиться на переход к электромобилям одновременно с Tesla, то есть 15 лет назад.

Как и любой электроприбор, двигатели нуждаются в специальной защите и регулярном обслуживании. В зависимости от вида возможных повреждений при эксплуатации существует несколько типов электрозащиты двигателей (см. взрывозащищенные двигатели). При этом обязательными являются меры по предотвращению короткого замыкания, которые обеспечивают прерывание подачи питания на двигатель в случае аварийной ситуации.

Классификация электродвигателей

Синхронные электродвигатели способные работать с различными коэффициентами мощности, а также потреблять ток из питающей сети и отдавать его. Особенностью синхронных двигателей является то, что ротор вращается синхронно с магнитным полем статора. Универсальные электродвигатели, работа которых может осуществляться при подключении как постоянного, так и переменного токов.

Как и любой электроприбор, двигатели нуждаются в специальной защите и регулярном обслуживании. В зависимости от вида возможных повреждений при эксплуатации существует несколько типов электрозащиты двигателей (см. взрывозащищенные двигатели). При этом обязательными являются меры по предотвращению короткого замыкания, которые обеспечивают прерывание подачи питания на двигатель в случае аварийной ситуации.

Имя Леонардо да Винчи возглавляет список истинных гениев вот уже более 500 лет. Его называют ярким примером «универсального человека». Художник, скульптор, философ и изобретатель оставил огромное наследие.

Николу Тесла не зря называют самым загадочным ученым в истории человечества. Имя его до сих пор овеяно множеством легенд, а его изобретения окружают нас повсюду – неоновые лампы, беспроводная передача энергии, сотовая связь, двигатели, генераторы и многое другое. Электрический Музей, названный в честь гениального физика и экспериментатора, – это одновременно и научный лекторий, и интерактивная выставка.

Здесь вы узнаете о сложном и многогранном физическом феномене – электричестве. Экскурсию завершит феерическое шоу, молнии напряжением в несколько миллионов вольт и отважный укротитель безумной стихии Мегавольт. Такое зрелище никого не оставляет равнодушным.

Имя Леонардо да Винчи возглавляет список истинных гениев вот уже более 500 лет. Его называют ярким примером «универсального человека». Художник, скульптор, философ и изобретатель оставил огромное наследие.

В музее Леонардо да Винчи вы познакомитесь с действующими моделями и механизмами, собранными российскими историками и реставраторами по его чертежам. Вечный двигатель, планер, арбалет, катапульта и другие экспонаты можно самостоятельно испытать, чтобы понять принцип действия устройств, а профессиональные экскурсоводы расскажут предысторию изобретений и продемонстрируют научные достижения гения.

На таком же принципе работают действующие магнитные двигатели. Самыми известными стали магнитные двигатели на тяге магнитов Тесла, Лазарева, Перендева, Джонсона, Минато. Так же известны двигатели на постоянных магнитах: цилиндровые, роторные, линейные, униполярные и т.д. У каждого двигателя своя технология изготовления, основанная на магнитных полях, образующихся вокруг магнитов. Вечных двигателей не бывает, так как постоянные магниты утрачивают свои свойства через несколько сотен лет.

Принцип работы

Многие инновационные магнитные двигатели применяют работу трансформации тока во вращение ротора, являющееся механическим движением. Вместе с ротором вращается вал привода. Это дает возможность утверждать, что всякий расчет не даст результата КПД равного 100%. Агрегат не получается автономным, он имеет зависимость. Такой же процесс можно увидеть в генераторе. В нем крутящий момент, который образуется от энергии движения, создает выработку электроэнергии на пластинах коллектора.

1 — Линия раздела магнитных силовых линий, замыкающихся через отверстие и внешнюю кромку кольцевого магнита
2 — Катящийся ротор (Шарик от подшипника)
3 — Немагнитное основание (Статор)
4 — Кольцевой постоянный магнит от громкоговорителя (Динамика)
5 — Плоские постоянные магниты (Защелки)
6 — Немагнитный корпус

На таком же принципе работают действующие магнитные двигатели. Самыми известными стали магнитные двигатели на тяге магнитов Тесла, Лазарева, Перендева, Джонсона, Минато. Так же известны двигатели на постоянных магнитах: цилиндровые, роторные, линейные, униполярные и т.д. У каждого двигателя своя технология изготовления, основанная на магнитных полях, образующихся вокруг магнитов. Вечных двигателей не бывает, так как постоянные магниты утрачивают свои свойства через несколько сотен лет.

Магнитный двигатель Тесла

Ученый исследователь Тесла стал одним из первых, кто изучал вопросы вечного двигателя. В науке его изобретение называется униполярным генератором. Сначала расчет такого устройства сделал Фарадей. Его образец не произвел стабильности работы и должного эффекта, не достиг необходимой цели, хотя принцип действия был сходным. Название «униполярный» дает понять, что по схеме модели проводник находится в цепи полюсов магнита.

По схеме, обнаруженной в патенте, видна конструкция из 2-х валов. На них помещены 2 пары магнитов. Они образуют отрицательное и положительное поля. Между магнитами находятся униполярные диски с бортами, которые применяются как образующие проводники. Два диска друг с другом имеют связь тонкой лентой из металла. Лента может использоваться для вращения диска.

Двигатель Минато

Этот тип двигателя также использует магнетическую энергию для самостоятельного движения и самовозбуждения. Образец двигателя разработан японским изобретателем Минато более 30 лет назад. Двигатель обладает высокой эффективностью, характеризуется бесшумной работой. Минато утверждал, что магнитный самовращающийся двигатель такого исполнения выдает КПД более 300%.

Ротор изготовлен в форме колеса или дискового элемента. На нем находятся магниты, расположенные под определенным углом. Во время приближения статора с мощным магнитом создается момент вращения, диск Минато вращается, применяет отторжение и сближение полюсов. Скорость вращения и крутящий момент мотора зависит от расстояния между ротором и статором. Напряжение мотора подается по цепи реле прерывателя.

Для предохранения от биения и импульсных движений при вращении диска применяют стабилизаторы, оптимизируют расход энергии управляющего электрического магнита. Негативной стороной можно назвать то, что нет данных по свойствам нагрузки, тяге, которые применяются реле управления. Также периодически необходимо производить намагничивание. Об этом Минато в своих расчетах не упоминал.

Двигатель Лазарева

Русский разработчик Лазарев сконструировал действующую простую модель двигателя, применяющего магнитную тягу. Роторный кольцар включает в себя резервуар с пористой перегородкой на две части. Эти половины между собой сообщаются трубкой. По этой трубке поступает поток жидкости из нижней камеры в верхнюю. Поры создают перетекание вниз за счет гравитации.

При расположении колеса с расположенными на лопастях магнитами под напором жидкости возникает постоянное магнитное поле, двигатель вращается. Схема двигателя Лазарева роторного типа применяется при разработке простых устройств с самовращением.

Двигатель Джонсона

Джонсон в своем изобретении применял энергию, которая генерируется потоком электронов. Эти электроны находятся в магнитах, образуют цепь питания двигателя. Статор двигателя соединяет в себе множество магнитов. Они располагаются в виде дорожки. Движение магнитов и их расположение зависит от конструкции агрегата Джонсона. Компоновка может быть роторной или линейной.

1 — Магниты якоря
2 — Форма якоря
3 — Полюса магнитов статора
4 — Кольцевая канавка
5 — Статор
6 — Резьбовое отверстие
7 — Вал
8 — Кольцевая втулка
9 — Основание

Магниты прикрепляются к особой пластине, обладающей большой магнитной проницаемостью. Одинаковые полюса магнитов статора поворачиваются в сторону ротора. Этот поворот создает отторжение и притяжение полюсов по очереди. Совместно с ними смещаются элементы ротора и статора между собой.

Джонсон организовал расчет воздушного промежутка между ротором и статором. Он дает возможность коррекции усилия и магнитной совокупности взаимодействия в направлении увеличения или снижения.

Магнитный двигатель Перендева

Двигатель самовращающейся модели Перендева так же является примером применения работы магнитных сил. Создатель этого мотора Брэди оформил патент и создал фирму еще до начала уголовного дела на него, организовал работу на поточной основе.

При анализе принципа работы, схемы, чертежей в патенте можно понять, что статор и ротор выполнены в форме внешнего кольца и диска. На них по траектории кольца располагают магниты. При этом соблюдают угол, определенный по центральной оси. Из-за взаимного действия поля магнитов образуется момент вращения, осуществляется их перемещение друг относительно друга. Цепь магнитов рассчитывается путем выяснения угла расхождения.

Синхронные магнитные двигатели

Главным видом электрических двигателей является синхронный вид. У него обороты вращения ротора и статора одинаковые. У простого электромагнитного двигателя эти две части имеют в составе обмотки на пластинах. Если изменить конструкцию якоря, вместо обмотки установить постоянные магниты, то получится оригинальная эффективная рабочая модель двигателя синхронного типа.

1 — Стержневая обмотка
2 — Секции сердечника ротора
3 — Опора подшипника
4 — Магниты
5 — Стальная пластина
6 — Ступица ротора
7 — Сердечник статора

Статор сделан по привычной конструкции магнитопровода из катушек и пластин. В них образуется магнитное поле вращения от электрического тока. Ротор образует постоянное поле, взаимодействующее с предыдущим, и образует момент вращения.

Нельзя забывать о том, что относительное нахождение якоря и статора имею возможность изменяться в зависимости от схемы двигателя. Например, якорь может быть сделан в форме наружной оболочки. Для запуска двигателя от сети питания применяется схема из магнитного пускателя и реле тепловой защиты.