طالب دراسات عليا من جامعة جنوب الأورال الحكومية يصنع محرك-عجلات للسيارات الكهربائية
قام طالب دراسات عليا في معهد البوليتكنيك بجامعة جنوب الأورال الحكومية بتصميم وتجميع نموذج أولي لمحرك-عجلة للمركبات الهجينة والكهربائية. أثناء العمل ، تم تصميم نموذج محرك الإثارة المدمج للعجلة الآلية ، والذي سيزيد استخدامه من كفاءة التحكم في السيارة. تم نشر مقال مخصص لنمذجة حركة السيارة في مجلة علمية مدرجة في قائمة المجلات الموصى بها من قبل لجنة التصديق العليا (الفاك).
يتزايد عدد السيارات الكهربائية في العالم كل عام ، لكن المشاكل المتعلقة بتصميم ناقل الحركة واختيار محرك الجر لم يتم حلها نهائيًا. يعمل إيفان تشويدوك ، طالب الدراسات العليا بجامعة جنوب الأورال الحكومية ، على إنشاء محرك- عجلة للسيارات الكهربائية. محرك-العجلة عبارة عن وحدة معقدة تجمع بين عجلة ومحرك كهربائي ونظام تبريد وعلبة تروس ونظام فرامل. يتمتع استخدام هذه العجلات بعدد من المزايا: عدم وجود آليات نقل معقدة ، وكفاءة عالية ، وديناميكيات محسنة ، وسهولة توفير أي خوارزمية أمان نشطة. مجموع هذه العوامل يوفر ما يصل إلى 20% من توفير البطارية. جزء من الدراسة هو أيضًا تطوير حزمة برامج لتصميم عجلات المحركات للإرسال الكهروميكانيكية.
«في الوقت الحالي ، أقوم أنا ومشرفي ، الدكتورا في العلوم التقنية سيرجي أناتوليفيتش غاندجا ، بإعداد أطروحة دكتوراه حول موضوع «توليف وتحليل المحركات الكهربائية لصمامات الإثارة المركبة للإرسال الكهربائي للمركبات الأرضية». قمنا بتحليل أنواع مختلفة من ناقل الحركة بتصميم كلاسيكي ونظام دفع فردي. كمحرك دفع ، قررنا استخدام محرك كهربائي بدون فرش مدمج ، لأنه يلبي بشكل كامل متطلبات النقل الكهربائي ، مما يسمح لنا بتغيير عزم وسرعة عجلة المحرك في نطاق واسع»,- كما يقول إيفان.
جميع الطرز المماثلة الحالية لها أبعاد ووزن كبيران جدًا ، أو نطاق ضبط محدود ، وهو أمر بالغ الأهمية للمركبات. زيادة كتلة العجلة يمكن أن يؤثر سلبًا على أداء قيادة السيارة.
.jpg)
يتيح التصميم المطور للمحرك الكهربائي لصمام الإثارة المشتركة تحقيق مجموعة واسعة من التنظيم بأبعاد أصغر. السمة الرئيسية لهذه المحركات هي وجود مصدرين للمجال المغناطيسي في تصميمها: مغناطيس دائم قوي ولف مثير. بسبب استخدام المغناطيس ، يتم توفير كتلة وحجم المحرك الكهربائي ، وبسبب استخدام ملف الإثارة ، يتم توفير مجموعة واسعة من التنظيم. نظام التحكم مبسط ويمكن صنعه بأبعاد أصغر.
«يعد التحكم في المدى أمرًا بالغ الأهمية للسيارات الكهربائية ، حيث تحتاج إلى عزم دوران عالي وسرعات عالية أثناء القيادة. لقد طورنا وبحثنا عن محرك بدون فرش يجمع بين الإثارة والتصميم المبتكر. نظرًا للتصميم الفريد لعجلاتنا الآلية ، فقد تمكنا من تقليل وزن وحجم المحرك وتوفير نطاق واسع من التحكم. تم تأكيد هذه الحقيقة من خلال الحسابات واختبارات مقاعد البدلاء للنموذج الأولي. نحن نخطط للحصول على براءة اختراع لتصميمنا. حاليًا ، تم تقديم طلب إلى مكتب براءات الاختراع ، ونحن ننتظر قرارًا إيجابيًا»,- يقول إيفان.
في المستقبل ، يمكن استخدام محرك-العجلات من هذا التصميم في كل من سيارات الركاب ونقل البضائع. على سبيل المثال ، إذا تم تحويل المركبات التجارية التي تصل سعتها الاستيعابية إلى 10 أطنان إلى السحب الكهربائي ، فيمكن أن يؤدي ذلك إلى تحقيق هائل لمالكي هذه المركبات. تم دعم هذا المشروع من قبل مؤسسة تشجيع الابتكار في إطار مسابقة »أومنيك«.
جامعة جنوب الأورال الحكومية - هي جامعة للتحولات الرقمية ، حيث يتم إجراء البحوث المبتكرة في معظم المجالات ذات الأولوية لتطوير العلوم والتكنولوجيا. وفقًا لاستراتيجية التطور العلمي والتكنولوجي لروسيا الاتحادية ، تركز الجامعة على تطوير مشاريع علمية كبيرة متعددة التخصصات في مجال الصناعة الرقمية وعلوم المواد والبيئة. في عام 2021 ، فازت جامعة جنوب الأورال الحكومية بالمسابقة في إطار برنامج «الأولوية 2030». تؤدي الجامعة وظائف مكتب المشروع الإقليمي لمركز الأورال العلمي والتربوي الأقاليمي على المستوى العالمي، والذي تم تصميمه لحل مهام المشروع الوطني «العلوم والجامعات».