Самый мощный электродвигатель поможет взлететь первой австралийской ракете
Екатерина Шемякинская
Компания Gilmour Space Technologies из Квинсленда готовится к запуску своей трехступенчатой ракеты-носителя Eris в апреле 2023 года. Это будет первая попытка запуска ракеты, полностью спроектированной и построенной в Австралии. Одним из ее ключевых элементов является сверхлегкий электродвигатель и инвертор, способные работать в космическом вакууме — они будут прокачивать окислитель для ракетных двигателей. Их разработала компания Equipmake. Та самая, которая создала самый мощный в мире электродвигатель — при весе менее 10 кг он выдает 220 кВт.
Ракета Eris при высоте 25 метров имеет диаметр первой ступени 2 метра и диаметр второй ступени 1,5 метра. Ракета рассчитана на полезную нагрузку до 305 кг и может выводить грузы на высоту до 500 км на солнечно-синхронные или экваториальные орбиты.
Eris будет оснащена пятью ракетными двигателями Sirius собственной разработки Gilmour. Это гибридный двигатель — он использует жидкий окислитель и твердое топливо. Двигатель на недавних испытаниях продемонстрировал тягу в 115 килоньютонов и горел более 90 секунд, прежде чем взорваться (испытания это предполагали — их цель была добиться разрушения двигателя). По словам гендиректора и соучредителя Gilmour Space Адама Гилмора, это самый мощный ракетный двигатель, когда-либо созданный в Австралии.
В ракетном деле вес является абсолютным преимуществом, поэтому Gilmour привлек компанию Equipmake для разработки и изготовления легкого двигателя и инвертора для Sirius. Эта британская компания известна своими разработками рекордно мощных электродвигателей с минимальным весом. Ее передовой двигатель Ampere способен развивать мощность 220 кВт при весе менее 10 кг. Это примерно в 2,5 раза эффективнее, чем двигатель, который используется в серийной Tesla Model S — 270 кВт на 34 кг веса. Именно модификация Ampere легла в основу электровигателя для Eris.
Электродвигатели и инверторы будут перекачивать окислитель для работы ракетных двигателей. Обычно инвертор представляет собой квадратную коробку. Но ракетный инвертор должен работать в вакууме, иметь высокое напряжение, поскольку нужна большая мощность. Инженеры Equipmake спроектировали инвертор так, чтобы давление воздуха сохранялось внутри, а также полностью изменили его механическую конструкцию, чтобы устройство могло выдерживать внутреннее давление при переходе из атмосферы в вакуум. Инвертор стал почти цилиндрическим, с оболочкой из углеродного волокна, позволяющей удерживать давление и снизить вес.
Космический электродвигатель приводится в действие новейшими силовыми выключателями Wolfspeed, изготовленными из карбида кремния. Это сложный материал для работы, но он имеет меньший вес и более высокую эффективность, чем стандартное снаряжение. Карбидокремниевый инвертор разработали для аэрокосмической отрасли, но в перспективе его можно будет использовать, например, в автобусах.
На Электромаше запустили самый мощный электродвигатель за всю историю завода
Премьер-министру продемонстрировали один из начальных этапов тестирования агрегата, рабочие параметры машины
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Фото: пресс-служба Правительства ПМР
Тирасполь, 17 октября. /Новости Приднестровья/. Глава Правительства Александр Розенберг стал свидетелем тестового запуска уникального синхронного электрического двигателя номинальной мощностью 5000 кВт. Вес агрегата – 41 тонна. На НП ЗАО «Электромаш» такой мощный движок собрали впервые, говорится в сообщении правительственной пресс-службы.
Сегодня в одном из цехов проходят финишные испытания, весь комплекс которых будет длиться порядка 72 часов.
Премьер-министру продемонстрировали один из начальных этапов тестирования агрегата, рабочие параметры машины.
«Чем уникален этот двигатель для нас? Его мощность практически в 2,5 раза превышает проектную мощность завода, то есть ту самую мощность, на которую изначально ориентировалось наше предприятие», — рассказал директор специального конструкторского бюро Электромаша Максим Медушевский.
Как напомнил гендиректор завода Владимир Трандасир, развитие проходило поступательно. Пять лет назад предприятие начало выпуск двигателей 2500 кВт. Далее мощность повышалась поэтапно, исходя из возможностей оборудования, которое модернизировали или приобретали. Отдельно отметили и совершенствование конструкторской системы.
На разработку и изготовление двигателя потребовалось порядка 11 месяцев. Механизм будет использоваться на крупном металлургическом предприятии. Предназначен он для привода генераторов постоянного тока.
На данном этапе Электромаш смело предлагает заказчикам аналогичные двигатели и даже двигатели большей мощности.
В ближайшее время амбициозные инженеры планируют создать двигатель мощностью 10 тыс. кВт, масса которого составит порядка 70 тонн. Речь о перспективе 1-2 лет.
«Это совершенно новый рынок, не свойственный для нас ранее. Соответственно, выход на этот рынок позволит увеличить портфель заказов, доходы предприятия», — отметил Максим Медушевский.
В свою очередь премьер-министр подчеркнул, что выпускаемое Электромашем оборудование соответствует нынешним требованиям рынка, а также пользуется большим спросом.
«Очень хорошо, что у нас сегодня есть молодые специалисты, которые работали над проектированием этого двигателя. Прекрасно, что мы частично запустили те цеха, которые должны были быть запущены еще в советское время. Мы и дальше будем все это расширять, улучшать и производство налаживать, наверстывать и расширять номенклатуру выпускаемой продукции», — позитивно оценил Александр Розенберг успехи команды Электромаша под руководством Владимира Трандасира.
Продолжился рабочий визит на предприятие посещением производственных цехов.
Гендиректор завода показал производственные циклы: от литья деталей до сборки готовых двигателей различных мощностей. Александр Розенберг ознакомился с ассортиментом выпускаемой продукции, необходимой народнохозяйственному комплексу Приднестровья.
В ходе общения глава Правительства и руководитель предприятия обсудили и совместную работу над восстановлением мелиоративного комплекса республики. Премьер-минист заметил: чем мощнее у нас будут выпускаться агрегаты, тем больше возможностей будет для системы орошения.
«Сегодня находятся два проекта в работе на заводе: это модернизация старых двигателей, которые есть на системе мелиорации, под новые и изготовление качественно новых машин, облегченных, для специальной работы в системе мелиорации на понтоне, который установлен в селе Выхватинцы Рыбницкого района. Сложный проект, который требовал специфических машин как массой, так и своими характеристиками», — рассказал в интервью журналистам Владимир Трандасир.
«В следующем году мелиорация Рыбницкого района будет обеспечена надежной подачей воды благодаря этому совместному проекту, который выполняет завод «Электромаш» с ГУП «Республиканские оросительные системы»», — добавил он.
Подводя итоги проделанной работы, гендиректор предприятия отметил, что создание нового двигателя – это шаг совершенно на другой уровень возможностей, и это меняет представление о заводе-изготовителе. Производителей настолько мощных электродвигателей не так много, поэтому новая ниша для Электромаша станет достаточно комфортной. Стоит отметить и качество выпускаемой продукции, а также потенциал молодой команды инженеров. Владимир Трандасир уверен, что предприятие будет востребовано на новом рынке.
Какой самый мощный электродвигатель
Когда дело доходит до электромобилей, они не работают так же, как автомобили, работающие на дизельном топливе. Причина проста: у него нет бензобака или указателя уровня топлива, он работает от электричества. Чтобы получить самый мощный электродвигатель, нужно понимать, как они работают. Итак, прежде чем мы перейдем к ответу на вопрос: «Какой самый мощный электродвигатель для вашего автомобиля?» Давайте сначала разберемся, как именно работает электромобиль.
Содержание
Электромобили имеют большую батарею, которую необходимо регулярно заряжать, чтобы автомобиль мог работать. Эта батарея способна питать электродвигатель автомобиля, который, в свою очередь, приводит в действие весь двигатель и заставляет автомобиль работать. Благодаря мощности, вырабатываемой двигателем, автомобиль становится способным двигаться вперед, и, следовательно, вы получаете транспортное средство, которое начинает двигаться самостоятельно.
Чтобы электромобиль работал, ему нужен порт для периодической зарядки аккумулятора и инвертор для преобразования постоянного тока (DC) от аккумулятора в переменный ток (AC), чтобы его мог использовать двигатель. Вот почему так важно иметь зарядное устройство для электромобиля дома, чтобы вы могли заряжать аккумулятор вашего автомобиля, когда он не используется. Если у вас дома нет порта для зарядки, в наши дни вы можете найти различные варианты в разных местах в дороге.
Теперь, когда мы знаем, как работают электромобили, давайте вернемся к ответу на вопрос «какой самый мощный электродвигатель» на рынке на момент написания этой статьи?
LUCID Air, электромобиль класса Grand Touring мощностью 1050 лошадиных сил
Несмотря на то, что на рынке представлено множество электромобилей класса Grand Touring, LUCID Air является одним из самых мощных. Он развивает мощность 1050 лошадиных сил и может разгоняться от 0 до 60 миль в час менее чем за 2,5 секунды. LUCID Air с запасом хода более 400 миль является мощным электромобилем, который стоит задуматься о покупке.
LUCID имеет два электродвигателя, одновременно установленных на каждой из осей, для приведения в движение Air Grand Touring Performance. На переднюю ось отдается 403 лошадиные силы, а на заднюю — 647 лошадиных сил. Полный привод LUCID Air позволяет ему
Два запатентованных электродвигателя Lucid — по одному на каждую ось — разгоняют Air Grand Touring Performance от 0 до 60 миль в час всего за 2,6 секунды.
Как и непроизводительная модель, он будет оснащен стандартной системой сверхбыстрой зарядки 900 В+, что позволит пользователям проехать до 300 миль за 21 минуту на быстром зарядном устройстве постоянного тока мощностью 350 кВт.
Porsche Taycan, спортивный электромобиль мощностью более 750 л.с.
Еще один великолепный электромобиль — Porsche Taycan — электрический спортивный автомобиль мощностью более 750 л.с. Он имеет запас хода более 200 миль и может разгоняться от 0 до 60 миль в час за 3,5 секунды.
Taycan — это полноприводный автомобиль с двумя синхронными двигателями с постоянным возбуждением (PSM). По одному на каждой оси, с двухступенчатой коробкой передач на задней оси. Он обходится без традиционной коробки передач, используя одноступенчатую коробку передач на передней оси. Вместе они дают Taycan время 0-60 всего за 2,6 секунды и максимальную скорость 161 миль в час.
Tesla Model S, электрический седан мощностью более 700 л.с.
И последнее, но не менее важное: Tesla Model S — электрический седан мощностью более 700 л.
с. Он имеет запас хода более 300 миль и может разгоняться от 0 до 60 миль в час за 2,5 секунды.
Tesla Model S — это полноразмерный/среднеразмерный роскошный полностью электрический пятидверный автомобиль с лифтбэком, произведенный Tesla, Inc. и представленный 22 июня 2012 года. По состоянию на апрель 2020 года Model S Long Range Plus имеет дальность действия EPA 402 мили (647 км) на одной зарядке.
Модель 100D, представленная в 2017 году, стала первым электромобилем с заявленным запасом хода EPA более 400 миль (640 км), а модель P100D, представленная в августе 2016 года, стала первым серийным автомобилем с режимом Ludicrous Mode, который позволяет ему разгоняться с нуля. до 60 миль в час (от 0 до 97 км/ч) за 2,5 секунды.
Все три упомянутых выше электромобиля — отличный вариант, если вы ищете мощный электродвигатель. При этом самым мощным двигателем электромобиля на рынке в то время является не что иное, как LUCID Air мощностью 1050 лошадиных сил.
Какие новые достижения в электродвигателях?
В последние годы в двигателях для электромобилей произошли значительные изменения.
Одним из наиболее заметных достижений является разработка твердотельных аккумуляторов. Твердотельные аккумуляторы — это новая технология, которая предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами.
Некоторые преимущества твердых батарей:
- Более высокая плотность энергии
- Быстрая зарядка
- Повышенная безопасность
- Повышенная надежность
Хотя твердотельные батареи еще не поступили в продажу, ожидается, что они появятся в ближайшее время. Эта новая аккумуляторная технология, вероятно, приведет к еще более мощным двигателям электромобилей, а также к увеличению запаса хода и ускорению времени зарядки.
Какое будущее у электромобилей?
Будущее двигателей электромобилей выглядит очень ярким. Благодаря постоянному развитию технологий появление еще более мощных и эффективных двигателей для электромобилей является лишь вопросом времени. В Соединенных Штатах продажи электромобилей выросли на 40 процентов, и ожидается, что в ближайшие дни они вырастут еще больше.
Крупнейшие автомобильные рынки теперь имеют полностью электрические автомобили с акцентом на более экологичное будущее и значительные возможности роста.
Заключительные мысли
Без сомнения, мы делаем вывод о том, что самым мощным электродвигателем на рынке является Lucid Air. Этот автомобиль имеет колоссальную мощность в 1050 лошадиных сил, что делает его самым быстро разгоняющимся автомобилем в производстве. Тем не менее, есть и другие отличные варианты, если вы ищете мощный мотор для электромобиля. Некоторые из них включают Porsche Taycan и Tesla Model S.
Самый мощный электродвигатель в мире
Корпорация Northrop Grumman успешно провела испытания под нагрузкой самого мощного электродвигателя, когда-либо испытанного ВМС США, и первого в мире 36,5-литрового электродвигателя. мегаватт (49000 лошадиных сил) корабельный пропульсивный двигатель с высокотемпературным сверхпроводником (ВТСП), что вдвое превышает рекорд испытаний номинальной мощности ВМФ.
Включая катушки из высокотемпературного провода, которые способны передавать мощность, в 150 раз превышающую мощность медного провода аналогичного сечения, двигатель вдвое меньше обычных двигателей. Это поможет сделать новые корабли более экономичными и освободить место для дополнительных боевых возможностей.
Эта система была разработана и построена по контракту с Управлением военно-морских исследований, чтобы продемонстрировать эффективность двигателей HTS в качестве основного двигателя для будущих полностью электрических кораблей и подводных лодок ВМФ. Командование морских систем ВМС (NAVSEA) профинансировало и провело успешные испытания двигателя.
Военно-морской флот инвестировал более 100 миллионов долларов в разработку технологии HTS, проложив путь для использования не только на кораблях ВМФ, но и на коммерческих судах, таких как круизные лайнеры и танкеры для перевозки сжиженного природного газа (СПГ), которые также могут принимать преимущества пространства и эффективности двигателей HTS.
Техническая информация
Испытания под нагрузкой демонстрируют, как работает двигатель в условиях нагрузок и условий эксплуатации, которым он подвергается, приводя в движение судно в море. Этот заключительный этап разработки двигателя предоставляет инженерам и интеграторам судовых двигателей важную информацию о вариантах конструкции и рабочих характеристиках новых сверхпроводниковых двигателей.
Примечательно, что двигатели HTS, разрабатываемые компанией American Superconductor, не требуют серьезных изменений в фундаментальной технологии двигателей. Машины работают так же, как и обычные двигатели, получая свои существенные преимущества за счет замены медных катушек ротора катушками ротора из ВТСП. Роторы двигателей HTS работают «в холодном состоянии», поэтому они не подвержены тепловым нагрузкам, с которыми сталкиваются обычные машины при нормальной работе. Неспособность добиться надлежащего управления температурой была основным препятствием при разработке двигателей с высокой удельной мощностью и высоким крутящим моментом, необходимых для военно-морского и коммерческого морского применения.
Напряжения, вызванные нагревом в других современных, мощных двигателях, часто требуют дорогостоящего ремонта и восстановления двигателя.
Двигатель HTS мощностью 36,5 МВт (49 000 лошадиных сил) развивает скорость 120 об/мин и развивает крутящий момент 2,9 миллиона Нм. Двигатель специально разработан для обеспечения силовой установки следующего поколения военных кораблей ВМФ. Двигатель такого масштаба также имеет прямое коммерческое применение на больших круизных лайнерах и торговых судах.
Например, два обычных двигателя мощностью 44 МВт используются для приведения в движение знаменитого круизного лайнера Queen Elizabeth 2. Каждый из этих двигателей весит более 400 метрических тонн; двигатель HTS мощностью 36,5 МВт будет весить примерно 75 метрических тонн.
Доминиканская Республика — самая разнообразная и привлекательная страна Карибского бассейна. Эта страна известна во всем мире своими прекрасными пляжами с белым песком, разнообразной фауной, направлениями экотуризма и теплотой своих жителей.