Аспирант ЮУрГУ создает мотор-колесо для электромобилей

Аспирант Политехнического института ЮУрГУ спроектировал и собрал опытный образец мотор-колеса для гибридных автомобилей и электромобилей. В ходе работы была смоделирована конструкция двигателя комбинированного возбуждения для мотор-колеса, использование которого повысит эффективность управления транспортным средством. Статья, посвященная моделированию движения автомобиля, была опубликована в научном журнале, входящем в список журналов, рекомендованных ВАК.

Количество электромобилей в мире с каждым годом увеличивается, но проблемы, касающиеся компоновки электротрансмиссий и выбора тягового электродвигателя, окончательно не решены. Аспирант ЮУрГУ Иван Чуйдук работает над созданием мотор-колеса для электромобилей. Мотор-колесо представляет собой комплексный агрегат, в котором объединены колесо, электрический двигатель, система охлаждения, редуктор и тормозная система. Использование таких колес имеет ряд преимуществ: отсутствие сложных передаточных механизмов, высокий КПД, улучшенная динамика, простота обеспечения любого алгоритма активной безопасности.

Сумма этих факторов дает до 20% экономии заряда батареи. Частью исследования является также разработка программного комплекса по проектированию мотор-колес электромеханических трансмиссий.

 «В данный момент мы с моим научным руководителем, доктором технических наук Сергеем Анатольевичем Ганджой, занимаемся подготовкой кандидатской диссертации на тему «Синтез и анализ вентильных электродвигателей комбинированного возбуждения для электротрансмиссий наземных транспортных средств». Мы провели анализ различных типов трансмиссий с классической компоновкой и с индивидуальным приводом колес. В качестве приводного двигателя мы решили использовать вентильный электродвигатель комбинированного возбуждения, потому что он наиболее полно удовлетворяет требованиям, предъявляемым к электротрансмиссиям, позволяя в широких пределах изменять момент и частоту вращения мотор-колеса

», — рассказывает Иван.

Все существующие аналогичные модели имеют либо слишком большие габариты и массу, либо ограниченный диапазон регулирования, что очень критично для транспортных средств. Увеличение массы колеса может негативно сказаться на ходовых качествах автомобиля.

Разработанная конструкция вентильного электродвигателя комбинированного возбуждения позволяет добиться широкого диапазона регулирования при меньших габаритах. Основной особенностью данных двигателей является наличие в их конструкции двух источников магнитного поля: мощных постоянных магнитов и обмотки возбуждения. За счет применения магнитов экономится масса и объем электродвигателя, а за счет применения обмотки возбуждения обеспечивается широкий диапазон регулирования. Система управления упрощается и может быть выполнена в меньших габаритах.

«Диапазон регулирования критичен для электромобилей, так как им необходимы высокие моменты на старте и высокие скорости во время движения. Мы разработали и исследовали вентильный электродвигатель комбинированного возбуждения инновационной конструкции. За счет уникальной конструкции нашего мотор-колеса нам удалось сократить массу и объем двигателя и обеспечить широкий диапазон регулирования. Данный факт подтверждается проведенными расчетами и стендовыми испытаниями макетного образца. Мы планируем запатентовать нашу конструкцию. В настоящее время подана заявка в патентное ведомство, и мы ожидаем положительное решение», — говорит Иван.

В перспективе мотор-колеса такой конструкции могут применяться как в легковом, так и в грузовом транспорте. Например, если перевести на электрическую тягу коммерческий транспорт грузоподъемностью до 10 тонн, это может принести колоссальную экономию собственникам данных транспортных средств. Данный проект был поддержан Фондом содействия инновациям в рамках конкурса «УМНИК».

Южно-Уральский государственный университет – это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука и университеты».

Читайте нас:

• «Наука ЮУрГУ» в Яндекс.Дзен
• «ЮУрГУNews» в Telegram
• «Я люблю ЮУрГУ» в VK
• «Твой ЮУрГУ» в Одноклассники.ру

 

Контактное лицо по новости: 

Компания монитор в Челябинской области ООО «Южно-Уральская компания Инновационных Технологий» 

Организатор конкурса УМНИК в Челябинской области 

Павлова Ксения +7 906-870-21-56, ksesha952[at]gmail[dot]com  

Группа в ВК: https://vk.com/fasiechelyabinsk  

Официальный сайт программы: https://umnik.fasie.ru/chelyabinsk

Отдел внешних коммуникаций, тел.: 272-30-11

Иван Чуйдук, фото автора

Контактное лицо по новости: 

Отдел интернет-порталов и социальных медиа, 267-92-86

Мотор-колесо для электромобиля

Электромобили

Мотор-колесо для электромобиля становится все более популярным элементом компоновки электротранспорта. Узнайте больше, как это работает в действующих моделях.

Недавно презентованный отечественный электромобиль El Panda имеет не один, а 4 двигателя, выполненных в виде мотор-колеса. Хотя такая конструкция и выглядит прорывной технологией,  на самом деле идея двигателей, заключенных в колесо, далеко не нова. На автомобиле Lohner-Porsche 1900 года выпуска уже стояло мотор-колесо, хотя, конечно и не такое совершенное как нынешние.

Купить такой двигатель в каком-нибудь китайском магазине тоже не составляет особого труда. Да и стоимость их достаточно приемлема.

Проблема заключается в управлении такими двигателями и совместимости их с уже разработанными моделями электромобилей.  Поставить электродвигатель на любой автомобиль вместо бензинового проще, так как не нужно переделывать всю конструкцию. Тяжелые мотор-колеса увеличивают неподрессоренную массу, хотя и освобождают место под капотом для размещения батареи.

Поэтому до настоящего времени такие двигатели ставят, в основном, на небольшие легкие городские электромобили, которыми легко управлять на гладкой дороге.  Кстати, перспективная российская Панда как раз к таким и относится.

Мощные мотор-колеса

Лидерами в разработке колесных двигателей, пожалуй, можно считать компании Michelen и Protean. Если первая уже давно производит такие колеса, мощностью 15 кВт каждое, то вторая занимается серьезными исследованиями в этой области.

Примером может служить электромобиль-внедорожник Ford F 150, на который еще в 2008 году Protean поставила 4 мотор-колеса мощностью в 100 л.с. каждое! Правда, вес одного колеса составлял 31 кг, зато оно в себя включало и тормозную систему и активную подвеску. Активная подвеска позволяет за доли секунды регулировать колебания, которые возникают при движении. Достигается это за счет электрических сигналов от контроллера.

Благодаря тому, что целый ряд блоков автомобиля становятся ненужными – трансмиссия, подвеска, сцепление – управление становится более быстрым и точным, ведь теперь не требуется передавать усилия через посредников.

Экономия энергии электромобиля

Конструкция электромобиля с мотор-колесами позволяет значительно экономить заряд батареи:

• Во-первых, энергия поступает непосредственно на колесо, в отличие от классической компоновки двигателя.
• Во-вторых, используется рекуперативное торможение, или рекуперация, позволяющее возвращать энергию торможения обратно в батарею.

Все это позволяет экономить до 20% энергии, а значит и подзарядку батарей можно производить реже. Главной задачей современных мотор-колес является максимальная совместимость с уже имеющимися конструкциями автомобилей. В идеале в обычный кузов должен встраиваться блок управления, а обычные колеса меняются на моторы. Но, конечно, пока такая совместимость остается только в мечтах.

Меткиэлектромобили

Новости — Protean : Protean

28.Apr.23

Dongfeng Motor демонстрирует полноприводный роскошный седан с приводом от ProteanDrive через несколько недель после анонса версии с двумя внутриколесными двигателями

На этой неделе на Шанхайском автосалоне Dongfeng Motor (DFM… Подробнее

25.04.23

Солнечная команда Эйндховена раскрывает концепцию нового автомобиля на солнечной энергии для движения по дорогам и бездорожью, оснащенного внутриколесными двигателями ProteanDrive

Solar Team Eindhoven обнародовала планы по постоянному. .. Подробнее

27 марта 23

Синие моторы в колесах покоряют зеленый ад

Protean Electric работала в партнерстве с одним из … Подробнее

21 марта 23

Dongfeng Motor запускает E70 и Voyah ZhuiGuang с ProteanDrive

Великобритания, Фарнхэм, 21 марта 2023 г. — Dongfeng Motor (DFM), л… Подробнее

04.01.23

Dongfeng Fengshen E70 — первый омологированный легковой автомобиль с мотор-колесами

Dongfeng Fengshen E70 — первая в мире полноприводная… Подробнее

19.10.22

Системная инженерия и функциональная безопасность в Protean Electric

Системная инженерия и функциональная безопасность в Protean El… Подробнее

06.10.22

Вебинар: Преимущества использования двигателей в колесах для создания модульных полноприводных транспортных платформ

На этом вебинаре по запросу наш технический директор… Подробнее

27 июня 22

Компания Protean получила 300-й патент, и это еще не все

Protean с гордостью сообщает, что он был. .. Подробнее

26.04.22

Protean Electric продемонстрирует технологию внутриколесных двигателей на Венском автомобильном симпозиуме

ЛОНДОН, Великобритания — 26 апреля 2022 г. — Protean Electric, компания с… Подробнее

31 марта 22

Protean Electric продолжает ускорять внедрение внутриколесных двигателей в рамках нового партнерства с Dongfeng Motor

ЛОНДОН, Великобритания — 31 марта 2022 г. — Protean Electric, компания с… Подробнее

01.03.22

Стартапы электромобилей охотятся за преимуществом, поскольку крупные автопроизводители выпускают фургоны и грузовики

Нам было очень приятно принимать Reuters Ника Кэри в нашей… Подробнее

04.11.21

BEDEO приобретает Protean Electric у National Electric Vehicle Sweden (NEVS), части автомобильного бизнеса Evergrande Group.

Ускоряет выполнение миссии BEDEO, уделяя особое внимание… Подробнее

11.08.21

SAE International: аргументы в пользу мотор-колес

IWM могут повысить эффективность, динамику, безопасность и м. .. Подробнее

24 июня 21

Local Motors и Protean Electric продлевают стратегическое партнерство для ускорения внедрения автономных транспортных средств Olli Electric

Фарнхем, Великобритания / Чандлер, Аризона, США, 24 июня 2021 г.: Местный М… Подробнее

23 июня 21

ProteanDrive: отмеченная наградами инновация

Рады получить награду CogX 2021 за лучшую инновационную… Подробнее

17 июня 21

ProteanDrive обеспечивает конфиденциальность для совместной мобильности с NEVS

Создание адаптируемого интерьера и увеличение пространства в … Подробнее

07.05.21

Управление неподрессоренной массой – все, о чем нас когда-либо спрашивали

Недавно мы приняли участие в выставке Mobex by Automotive World,… Подробнее

12.04.21

ProteanDrive успешно поддержал зимние испытания Dongfeng Motor E70

Якеши славится экстремально холодной погодой и ее .

.. Подробнее

22 марта 21

Эксперт по динамике Мартин Андерсон тестирует EV4

«Тесты показали, что средний водитель или даже… Подробнее

05.03.21

Выиграйте дальнюю гонку с ProteanDrive

Формула: Снимите задний мост, поставьте аккумулятор 39 кВтч в… Подробнее

05.03.21

Обеспечьте высокую производительность с ProteanDrive

Формула: 2 x eAxle + 4 x ProteanDrive = 0-100 км/ч … Подробнее

22 сентября 20

Пример использования внутриколесного двигателя: высокая производительность благодаря приводу в колесе — Nissan BladeGlider

Мотор-колеса

обеспечивают впечатляющую мощность заднего привода… Подробнее

22 сентября 20

Пример использования внутриколесного двигателя: дальновидная концепция электромобиля с приводом от колесных двигателей предвосхищает будущее Lexus

Концепция Lexus LF-30 использует компактную упаковку … Подробнее

02.

07.20

ProteanInsights Эпизод 7: Когда электромобили станут первым выбором для большинства автомобилистов?

В этом выпуске ProteanInsights наш генеральный директор Эндрю Уи… Подробнее

28 июня 20

ProteanInsights Episode 6: Где мы впервые увидим моторы в колесах?

Где мы впервые увидим мотор-колеса в эксплуатации в… Подробнее

18 июня 20

ProteanInsights Эпизод 5: Мотор-колеса уже в эксплуатации?

Мотор-колеса уже в эксплуатации? Смотрите пятый эпизод… Подробнее

18 июня 20

ProteanInsights Эпизод 4: Это просто лучшая трансмиссия электромобиля или моторы в колесах предлагают больше?

Предлагают ли моторы в колесах больше, чем просто лучшее вождение электромобиля… Подробнее

18 июня 20

ProteanInsights Эпизод 3: Каковы основные преимущества моторов в колесах для автомобилистов?

В третьем выпуске ProteanInsights наш генеральный директор Эндрю. .. Подробнее

18 июня 20

ProteanInsights Эпизод 2: Каковы основные преимущества мотор-колес для производителей автомобилей?

Во втором выпуске ProteanInsights наш генеральный директор Андре… Подробнее

18 июня 20

ProteanInsights Эпизод 1: Кто такой Protean Electric

В первом выпуске ProteanInsights наш генеральный директор Андре… Подробнее

20.04.20

Технология крановых подъемников революционизирует безопасность на стройплощадке благодаря усовершенствованным двигателям, разработанным для электромобилей.

Фарнхем, Великобритания / Перт, Австралия – Инновационные электродвигатели д… Подробнее

01.04.20

Сообщение от нашего генерального директора Эндрю Уайтхеда

В это очень непростое для мира время априори… Подробнее

01.04.20

Почему ProteanDrive？

Мы были рады встретиться с Джеем Роджерсом, генеральным директором и . .. Подробнее

01.04.20

Зимние испытания — новая веха

Мы рады провести зимние испытания с NE… Подробнее

30 марта 20

200-й патент демонстрирует приближение индустриализации с непрерывными инновациями

В эти очень трудные времена важнее… Подробнее

10 февраля 20

Protean Electric отмечает запуск автономного шаттла второго поколения Olli 2.0 от Local Motors с электродвигателями в колесах.

Фарнем, Великобритания / Феникс, Аризона, США | 10 февраля 2020 г. Р… Подробнее

01.11.19

Protean Electric назначает Эндрю Уайтхеда новым генеральным директором для дальнейшего успеха на рынке автомобильных технологий.

Уайтхед покидает пост президента и главного операционного директора Pr… Подробнее

23.10.19

Компания Protean Electric выбрана для демонстрации технологии колесных двигателей на выставке CoMotion в Лос-Анджелесе.

Protean выбран для шоу CoMotion в Лос-Анджелесе компанией Connected . .. Подробнее

16.10.19

Protean Electric назначает нового генерального директора для управления операциями в Китае

Дэн Фанг назначен руководить командой Protean в Китае… Подробнее

18.07.19

Угловой модуль на 360 градусов ускоряет революцию в городской мобильности

Protean Electric разрабатывает усовершенствованный кукурузный… Подробнее

16.07.19

Protean Electric выбрана для участия в программе Intelligent Mobility Accelerator

Программа

Intelligent Mobility (IM) Accelerator направлена ​​на… Подробнее

03.06.19

NEVS/Evergrande приобретает британскую автомобильную технологическую компанию Protean Electric

NEVS/Evergrande приобретает британскую автомобильную технологию … Подробнее

26.04.19

Protean на мероприятиях в США и Европе в мае

Впереди напряженный месяц, так как мы продемонстрируем нашу готовую продукцию в. .. Подробнее

19 марта 19

Конференция ISO 26262 2019 – Повышение безопасности передовой мобильности

Конференция IQPC ISO 26262 2019 проходит 25 и… Подробнее

28 января 19

ProteanDrive на выставке CES

После объявления о нашем партнерстве с Loca… Подробнее

19.12.18

Соглашение между Human Horizons, Wuxi Weifu e-Drive Technology и Protean Electric будет поставлять серийно выпускаемые мотор-колеса для интеллектуальных подключенных транспортных средств.

Human Horizons, новатор в области мобильных технологий, Prot… Подробнее

04.12.18

Protean достигла 150-го патентного рубежа

150-й патент демонстрирует постоянную приверженность инновациям… Подробнее

01.11.18

Linamar Corporation и Protean Electric договорились о Североамериканском производственном партнерстве

Гвельф, Канада и Лондон, Великобритания. Protean Electric, ау. .. Подробнее

14 сентября 18

AUTOCAR представляет Fisker Orbit с использованием технологии ProteanDrive

Protean Electric, компания, занимающаяся автомобильными технологиями и работающая… Подробнее

30.08.18

Выступление Protean Electric и участие в выставке в сентябре

Protean Electric, компания, занимающаяся автомобильными технологиями и работающая… Подробнее

30.07.18

ProteanDrive Pd18 — первый внутриколесный мотор, прошедший омологацию в Китае

Protean Electric, компания, занимающаяся автомобильными технологиями и работающая… Подробнее

31 мая 18

Protean Electric получает новое акционерное финансирование на сумму 40 миллионов долларов и новую производственную лицензию

Protean Electric, автомобильная технологическая компания и … Подробнее

12.04.18

Protean Electric и LM Industries объявляют о стратегическом партнерстве в области разработки беспилотных электромобилей.

Protean Electric, компания автомобильных технологий и… Подробнее

03 января 18

Преимущества ProteanDRIVE: посмотрите интервью на выставке IDTechEx

Хосе Бедолла, вице-президент по развитию бизнеса N… Подробнее

30.11.17

Компания SONDORS Electric Car Company демонстрирует свободу дизайна ProteanDRIVE® на автосалоне в Лос-Анджелесе

Protean Electric, компания автомобильных технологий и… Подробнее

13.11.17

Protean Electric номинирована на премию Greenfleet 2017 за отраслевые инновации

Protean Electric, автомобильная технологическая компания и … Подробнее

13.10.17

Колёсные электродвигатели ProteanDrive представлены в журнале AUTOCAR

Protean Electric, автомобильная технологическая компания и … Подробнее

09.10.17

Компания по производству автомобильных технологий Protean Electric получает уважаемого профессионала отрасли доктора Герберта Демеля в качестве неисполнительного директора.

10 октября 2017 г. — Protean Electric, автомобильная технологи… Подробнее

20 сентября 17

Крутящий момент и скорость на колесах автомобилей с мотор-колесами

Эта статья была первоначально опубликована 20 сентября 2… Подробнее

30.08.17

Protean Electrification Innovation на выставке EV & Hybrid Expo в Мичигане и Cenex LCV в Миллбруке, Великобритания

Protean Electric, мировой лидер в области производства электроприводов… Подробнее

25 мая 17

100-й патент отмечает стремление Protean Electric к инновациям

Фарнхэм, Великобритания и Шанхай, Китай — 26 мая 2017 г. — Pro… Подробнее

18 мая 17

Protean Electric представляет на конференции Enterprise Architect User Group: Лондон, 2017 г.

Protean Electric, мировой лидер в области передовых приводов… Подробнее

03.05.17

PROTEAN ELECTRIC ПРЕДСТАВЛЯЕТ НА ВЫСТАВКЕ IDTechEx Show 2017

Protean Electric, мировой лидер в области передовых приводов. .. Подробнее

20.04.17

Внутриколесные двигатели ProteanDRIVE® на выставке Auto Shanghai 2017

Protean Electric, глобальная компания по производству электроприводов… Подробнее

12.04.17

ProteanDrive от MAHLE Powertrain

Protean Electric, мировой лидер в области передовых приводов… Подробнее

04.04.17

Protean Electric и Zhejiang VIE Science & Technology совместно объявляют о разработке PD16 для расширения доступа к рынку внутриколесных двигателей

Фарнхэм, Великобритания и городок Чжуцзи, Китай — 5th&n… Подробнее

22 марта 17

Protean участвует в выставке Electric & Hybrid Europe 2017 в Германии

Protean Electric продемонстрирует свой внутриколесный двигатель … Подробнее

08.03.17

ConMet и Protean Electric объединяют усилия для разработки системы электрического привода для коммерческого транспорта.

9 марта 2017 г. , Ванкувер, Вашингтон – Consolidated Metco,… Подробнее

О нас — Protean : Protean

Мы являемся компанией, занимающейся автомобильными технологиями, в которой работает более 150 талантливых сотрудников по всему миру.

Наш новый подход — катализатор революции в дизайне автомобилей, и наша цель — сделать электромобили лучше для людей, которые их используют, и для планеты. Мы являемся воплощением автомобилей, которые путешествуют дальше, работают лучше и используют меньше компонентов.

 

Самая большая сила Protean Electric в том, что мы не все одинаковы. Как глобальная компания, мы приветствуем разнообразие всех наших сотрудников. Мы ценим и используем различия в том, кто мы есть, что мы испытали и как мы думаем. Мы считаем, что включение этого разнообразия и культуры открытости и равенства всегда делало и всегда будет делать нашу компанию сильнее, а нашу продукцию лучше.

Мы были основаны в 2008 году, когда компания занималась разработкой двигателей более пяти десятилетий, чтобы сосредоточиться на нашем первом продукте — полноприводном моторе ProteanDrive.

Сегодня мы являемся мировым лидером в области производства колесных двигателей. Мы потратили десять лет и более 1 миллиона часов на разработку нашей технологии. На данный момент мы преодолели более 2 миллионов километров, из них более 675 000 за пределами лаборатории на 31 различных типах транспортных средств.

Основываясь на богатом опыте инноваций, мы прошли долгий путь, помогая создавать экологически чистые транспортные средства завтрашнего дня. С более чем 200 патентами и 130 заявками, многочисленными изобретениями и другими замечательными идеями, это только начало нашего пути.

С самого начала нашей целью было создание мотор-колеса со встроенной силовой электроникой и цифровым управлением, который можно было бы укомплектовать тормозом как единое целое. Полагая, что это самое лучшее решение для двигателя, мы создали рабочую среду со свободой выражения идей и разработки новых технологий.

Сегодня наш первоначальный подход остается верным. Все наши идеи основаны на цикле непрерывного развития, тестирования и улучшения. Наши современные технологии охватывают двигатель, инверторную конструкцию и использование колесных двигателей. На сегодняшний день в ходе нашего процесса разработки было получено более 200 патентов и несколько семейств изобретений, и многие другие запланированы на будущее.

• 2008

  Protean Основана

  Двигатель 1-го поколения

• 2009

  Демонстрация первого электромобиля Ford F-150 с Pd18

  Двигатель 2-го поколения (800 Нм)

• 2010

  GAC демонстрирует электромобиль Pd18 на международном автосалоне в Гуанчжоу
  1-й фрикционный тормоз, предназначенный для установки в двигатель

• 2011

  Brabus демонстрирует электромобиль Pd18 и гибрид на Франкфуртском международном автосалоне

• 2012

  Премия «Пионер технологии», Всемирный экономический форум

  Двигатель 3-го поколения (1000 Нм)

• 2013

  Выдан 25-й патент

• 2015

  Выдан 50-й патент

  Двигатель 4-го поколения (1250 Нм)

• 2016

  Завершены первые потребительские испытания на долговечность

• 2017

  Выдача 100-го патента

  BAIC и VIE показывают электромобиль Pd18 и гибрид на автосалоне в Шанхае

  Запуск экспериментального производства в Тяньцзине

• 2019

  Приобретен NEVS/Evergrande

• 2020

  Выдан 200-й патент

• 2021

  Local Motors и Protean продлевают стратегическое партнерство

• 2021.

  11

  Приобретено БЕДЕО

Мы считаем, что свобода идей, целостность реакции, желание совершенствоваться и совместное мышление способствуют инновациям. Присоединиться к Protean означает работать с талантливыми экспертами в организации, которые ценят ваши идеи, дают вам возможность изменить ситуацию к лучшему и поощряют вас бросать вызов себе и другим.

Работа с нами — это ваша возможность стать экспертом в своей области и присоединиться к нам в установлении мировых стандартов качества дизайна и производства.

Разнообразие и инклюзивность лежат в основе нашего подхода. Наша команда разнообразна, но все мы разделяем общее убеждение в необходимости обеспечения устойчивого транспорта с помощью инноваций.

Мы всегда заинтересованы в общении с талантами мирового уровня. Мы предлагаем уникальные возможности для нужных людей быть в авангарде технологий электромобилей.

Мы рады рассмотреть заявки от техников, инженеров, менеджеров проектов и менеджеров, а также заявки на роли в рамках одной из наших вспомогательных функций.