062Оценим к. п. д. и весовые показатели преобразовательного электромобиля. Последний будет отличаться от схемы обычного электромобиля лишь наличием асинхронного электродвигателя со своим инвертором вместо двигателя постоянного тока. Поэтому к. п. д. обоих типов электромобилей могут быть записаны следующим образом:

Перспективы применения новых типов двигателей на электромобилях - Часть 2 (продолжение)

Где ηПост — к. п. д. электромобиля с двигателем постоянного тока;

ηТ — к. п. д. трансмиссии;

ηТ. д.п. т — к. п. д. тягового электродвигателя постоянного тока;

ηПр — к. п. д. электромобиля с асинхронным тяговым электродвигателем;

ηИн — к. п. д. инвертора;

ηТ. д.ас — к. п. д. тягового асинхронного электродвигателя.

В области мощностей 2—50 кВт к. п. д. асинхронных двигателей превышает соответствующие показатели двигателей постоянного тока последовательного возбуждении на 1—3%. Учитывая, что к. п. д. инвертора окажется в пределах 0,94—0,98, можно с уверенностью сказать, что энергетические показатели обоих типов электромобилей будут примерно одинаковыми.

Вес и стоимость асинхронного электродвигателя будут меньше соответствующих показателен электродвигателя постоянного тока. Однако так как стоимость и вес тягового электродвигателя электромобиля составляют всего лишь 5% от общего веса и стоимости электромобиля, то целесообразность применения сложных и пока что дорогих устройств для инвертирования на электромобиле является сомнительной.

Повысить к. п. д. электродвигателя и одновременно значительно уменьшить при этом его вес и стоимость позволяет применение электродвигателей с печатными обмотками на якоре. Основой этих электрических машин является плоский немагнитный дисковый якорь с двухсторонней печатной обмоткой, вращающейся в торцовом воздушном зазоре. Магнитное поле, параллельное оси вращения якоря, создается торцовой магнитной системой. Якорь выполняется в виде изолированного диска, на который методом печатной схемы нанесена якорная обмотка.

В 1959—1960 гг. во Франции, а затем и в США были построены серии электродвигателей с печатными обмотками на якоре мощностью от 5 Вт до 3,1 кВт. У построенных электродвигателей к. п. д. достигает 80—90% в зависимости от мощности, т. е. на 10—15% больше, чем у электрических машин одинаковой мощности обычной конструкции.

Объясняется это прежде всего отсутствием потерь от вихревых токов, возникающих в стали роторов электрических машин обычной конструкции, и уменьшением потерь в проводниках и в контакте щеток. Первое объясняется тем, что практически вся длина обмотки используется полезно, так как толщина ротора небольшая и поэтому длина лобовых соединений получается очень незначительной. Второе объясняется возможностью применения серебряно-графитовых щеток, имеющих малое падение напряжения в переходном сопротивлении. Применение таких щеток становится возможным благодаря малой реактивной э. д. с. (коммутации, так как якорь не содержит ферромагнитных материалов.