Электромобили начала 20 века и Будущее. (Как устроены)

5 July 2019

В настоящее время электромобили являются растущей тенденцией в автомобильной промышленности, в действительности, они существуют уже довольно долгое время. Сегодня про новинки электро -мобиле-строения, не слышал разве, что ленивый. Компании по производству вышли на спринтерскую дистанцию в погоне за завоевание рынка и покупателей. Первые электромобили намного старше своих аналогов, работающих от двигателя внутреннего сгорания. Рождение электрокара официально относят к 1841 году. Однако первый экземпляр, который представлял собой небольшую тележку с водруженным на нее электродвигателем, датируется еще 1828 годом. По размеру и виду конструкции он был больше похож на современный скейтборд с моторчиком, нежели на автомобиль. Тем не менее, невзрачный вид данного агрегата совсем не смущал его изобретателя Аньоса Джедлика из Венгрии.

Сегодня мы поговорим не о потребительских параметрах, а о конструкции и с электрической схеме. Производить электромобили было проще, чем аналогичные ДВС.

Обзор ранних электрических автомобилей (1895-1925) количество моделей вас должно впечатлить

Единственным неудобством это ограничение дальности пробега, и то на технологии того времени имелись впечатляющие результаты.

15-сильный электрический родстер Babcock (1911) имел диапазон 100 миль при движении на скорости 17 миль в час (27 км/ч). Его максимальная скорость была 30 миль в час или 48 км / ч . Электрический Жаровня Bailey, построенный в том же году и имеющий аналогичную максимальную скорость, имел диапазон до 118 миль (190 км/ч) на одном заряде при движении со скоростью 20 миль в час (32 км / ч) . Из объявления в Бостонской Вечерней стенограмме от 13 сентября 1913 года:
"Электрический родстер Бейли поразил автомобильный мир. Электромобиль, который будет в среднем 20 миль в час за 100 миль на одной зарядке, является отличительной инновацией в электрике и впервые ставит EV в поле в качестве прямого конкурента для бензинового автомобиля".

Как видим и в "скорости" и в "дальности" заслуживают уважения. Давайте заглянем внутрь сих "динозавров" электромобилестроения. Наилучшим и показательным примером является Патент US1423090 на электромобиль 1922 года США ДЖЕЙМСА К. ДЕЛАНО.

                                                  Рисунок из патента 1922 года. Д.Делано
Рисунок из патента 1922 года. Д.Делано
Данное изобретение относится к электромоторам, а более конкретно к системам управления мощностью и скоростью для них.
- Основная задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить быстрый запуск без чрезмерной нагрузки на двигатель или чрезмерной нагрузки на источник электропитания, когда двигатель постоянно работает с высокой эффективностью, в результате чего потеря энергии до этого приводила к частому пуску и остановке. В двигателе trafat, в соответствии с характером работы, работа значительно снижается, а управление работой осуществляется с помощью простых средств управления, автоматически обеспечивающих необходимое соотношение электрических и механических настроек. Эта цель может быть достигнута различными способами, но в одном желательном конкретном варианте осуществления изобретения, который в дальнейшем проиллюстрирован «для конкретного примера», он достигается путем постепенного изменения электрических «соединений» двигателя с помощью подходящих средств переключения, работающих в в сочетании с рычагом управления сцеплением или рычагом педали таким образом, чтобы автоматически изменять уравнение крутящего момента, выполняемого;
Другой задачей является создание общей тормозной системы, в которой двигатель, действуя в качестве генератора, саморегулируется, чтобы ограничить «величину тока, подводимого к источнику, и обеспечить средство, посредством которого и когда противодействующая сила, необходимая для торможения, - При превышении давления, создаваемого регенерацией, дальнейшее движение оператора управления тормозом приводит к применению механического тормозного средства в дополнение к рекуперативному торможению. Эта задача может быть достигнута любым подходящим способом, например, путем использования переменного сопротивления, включенного в шунт, предназначенный для работы в ответ на еще одну цель изобретения, состоит в создании устройства, в котором вышеуказанные признаки являются движением. рычаг или рычаг управления фрикционным тормозом в сочетании таким образом, что транспортное средство, действуя по совместному назначению, может управлять движениями транспортного средства аналогично тому, как в случае, если транспортное средство, приводимое в движение бензиновым двигателем, управляется через сцепление и дроссель или акселератор; и с дополнительным преимуществом в том, что в наиболее предпочтительной форме изобретения функция торможения также может быть реализована в системе с 2-мя системами управления вместо того, чтобы требовать отдельного третьего управления. как это принято в автомобилях с газом; таким образом, делая возможным экономию электроэнергии в электрическом транспортном средстве, не реализованную до сих пор, и достигая этого результата простым и легко управляемым механизмом;
Еще одна цель, которая будет достигнута, как будет показано далее, состоит в том, чтобы обеспечить улучшенную форму единой сборки и монтажа силовой установки и приводных соединений, которая устраняет необходимость в универсальных шарнирах с последующим увеличением эффективности передачи и уменьшением необходимости технического обслуживания. Описано, в частности, в связи с желательным практическим воплощением широких изобретательских принципов, проиллюстрированных в более подробной формуле изобретения.

Как видим, изящность инженерного решения на лицо. Изменение скорости производилось переключением силового реостатного контроллера, путем изменения тока (а не напряжения путем прерывания цепи на определенной частоте, как в современных полупроводниковых ШИМ контроллерах), плюс торможение полностью рекуперативное, уже тогда. Коробка передач с двумя скоростями вперед (пониженной, крейсерской) и задней. Компактность механики. Одним словом изящность инженерного решения. По сути решались и были решены те же задачи, которые стоят перед инженерами ХХI века.

Правда, не решают современные инженеры задачи установки в электромобили уже имеющиеся эффективные моторы (массогабариты эффективность), или путем разработки бортового без затратного производства электроэнергии. Задача состоит сделать прожорливый компактный мотор и быстро заряжаемую батарею, на соответствующий пробег 350-550 км, в зависимости от класса автомобиля. Именно эти разработки щедро финансируются кураторами-мироедами потребительской системы общества.

Возникает вопрос, а возможно без затратно производить электричество на борту электромобиля? Опять пороемся в сети и находим информацию.

Супер Мотор Роберта Александера (американского изобретателя). Патент US 3913004 1974 года.

                            Снимок и схема устройства Роберта Александера.
Снимок и схема устройства Роберта Александера.
В октябре 1975 года изобретатель из Калифорнии, Роберт Александер, представил публике усовершенствованный привод для автомобиля. По мысли изобретателя, этот электрический привод должен был в ближайшем будущем избавить владельцев автомобилей от необходимости использовать сжигаемое топливо, от лишнего шума, и от потребности в постоянной подзарядке аккумуляторов. Прибывшие на демонстрацию эксперты были сильно озадачены, ведь казалось, что энергия получается из «ничего». Тем не менее, автомобиль легко ездил без топлива со скоростью 36 миль в час. На сомнения экспертов изобретатель ответил, что машина ездит, и ей все равно на их доводы. Начальную мощность обеспечивал переделанный электродвигатель в 7/8 лошадиных сил.
На демонстрацию была приглашена пресса, а позже (когда патент US3913004 был уже получен) одному из журналистов поведали детали проекта: вращение электродвигателя начинается от батареи, гидравлическая и воздушная системы автомобиля приходят в действие, при этом батарея успевает перезаряжаться от генератора. На эту переделку Александер потратил всего 500 долларов.
Александер и Смит сами оказались не в состоянии полностью объяснить, каким же образом получается эта энергия из «ничего», тем не менее они отметили, что люди уже давно в состоянии сделать гораздо больше того, чем они знают и понимают, и за примерами далеко ходить не нужно - достаточно взглянуть на этот автомобиль, который ездит. Изобретатели назвали продемонстрированное явление «Super Power», поскольку здесь используется целых три типа мощности для достижения поставленной цели.
В основе конструкции — трансформатор (преобразующее устройство), который является одновременно ротором генератора (пересекается магнитным потоком). Выход переменного тока в результате является продуктом двух электромагнитных действий. Напомним, что скорость изменения ускорения — третья производная координаты — это рывок.
Ротор представляет собой сердечник трансформатора, и имеет на себе группы парных обмоток. В каждой секции ротора по две обмотки, одна из которых работает как первичная обмотка трансформатора и как моторная обмотка, а вторая — как вторичная обмотка трансформатора и как генераторная обмотка. При этом на статоре расположены только постоянные магниты.
В работе генератора используются известные технологии управления и взаимодействия с магнитным полем. Трансформируемая и генерируемая мощности синхронно сочетаются, что и приводит к увеличению выходной мощности.
Первичные обмотки содержат меньшее количество витков чем вторичные обмотки, в которых при пересечении силовых магнитных линий наводится большая ЭДС, чем у источника постоянного тока (которым выступает батарея). Магнитное поле статора пересекает ротор, и мотивирует его к движению, при этом генерирует во вторичных обмотках энергию.
Выход переменного тока во вторичных обмотках является по своей сути синхронизированной функцией трансформируемой энергии из первичных обмоток, объединенных в общих пазах ротора со вторичными обмотками, и генерируемой энергии. В итоге сила тока и напряжение на выходе соответственно увеличиваются.
В одной из изготовленных авторами установок, имеющей четыре коллекторные щетки и 20 ламелей, и содержащей 20 секторов на роторе, первичные обмотки состояли из нескольких витков проводника, чтобы эффективно проводиться во вращение от 48 вольт постоянного тока при 25 амперах, то есть 1200 Ватт было необходимо для вращения с частотой 1750 оборотов в минуту.
В то же самое время вторичные обмотки состояли из такого числа витков, чтобы эффективно получать на выходе 60 циклов в секунду (путем трансформации и генерирования) при напряжении в 110 вольт и с током в 32 ампера, то есть на выходе можно было получать 3520 Ватт.

К сожалению, судьба изобретения не известна. Но это не единственная информация о подобных устройствах. Например об устройстве без батарейного питания носимых радиостанций или аварийного освещения малой мощности, разработанной фирмой БОШ в Германии (1941-1945 г.) Именно данное устройство попало в руки к Джону Бедини, после чего он заболел устройствами Свободной Энергии, заменив коллекторную коммутацию на полупроводниковый полумост. Прототипом данного устройства можно считать Рамочный мотор Бедини- Коула, который не однократно демонстрировался в режиме самохода.

Но это не точная копия установки которую вывезли контрабандой два солдата армии США на континент из Германии, с которой работал Бедини. То устройство было на основе Умформера, (механического преобразователя), который широко применялся в то время в связи.

Правда Умформер это по сути Динамо Н.Теслы (источник рисунков)

Теперь посмотрим на схему УМФОРМЕРА

Конструктивно по принципу Динамо Теслы, мотор Александера и Умформер одно и то же. Значит секрет лежит в конструкции самого якоря.

Есть еще одна информация. В конце пятидесятых годов прошлого века Леонид Васильевич Стовбуненко оказался в центре грандиозного скандала, между машиностроителями, официальной наукой с одной стороны и ЦК партии с другой.

Он создал оригинальные электродвигатели, которые развивали гигантский вращательный момент на валу и потребляли при этом мощность в 40-70 раз меньшую, чем эквивалентные им стандартные асинхронные двигатели. Что позволило ему встроить самодельные двигатель в свой старенький автомобиль.

Скандал начался с того, что Леонид Васильевич целый день катал по Ленинграду журналиста молодежной газеты, коего пригласил засвидетельствовать дееспособность своего изобретения.

Катал на одной зарядке двух стандартных стартовых аккумуляторов целый день (уточните какие были те АКБ). Сколько за день может проехать по городу в среднем автомобиль? Тогда пробки были лишь в крупнейших городах мира - Нью-Йорке, Токио, Лондоне. Пробок в Ленинграде не было. Примем,что за день, неспешно, с остановками, можно проехать 200 километров. 200 км на одном аккумуляторе?! Тогда зачем получают зарплату физики и механики? Они получают зарплату, что бы мы с вами покупали больше энергии. Решением Руководства ВПК СССР, многие изобретения Леонида Васильевича были засекречены.

Вот так обстоят дела с эффективными электромоторами и генерирующими установками к ним. Электромобиль прошлое и будущее, но будет ли он экономичным, доступным это покажет время.

Проект Источник - "Электрогенерация - без топлива, солнца, водопада и урагана"