- Сегодня на электромобилях ставят два типа тяговых электродвигателей. Асинхронный применяют только на электромобилях Tesla, а вот синхронные моторы практически на всех остальных, таких как, например, Toyota, Honda и другие, - сказал корреспонденту "РГ" один из авторов российской разработки Игорь Федичев. - Асинхронные двигатели по принципу действия не очень подходят для автомобиля. Чтобы сдвинуть его с места, нужны большие стартовые токи. Потому в начале работы ему требуется мощность 300 кВт, а затем едет на мощности в 30 кВт. По сути, очень дорогой мотор оправдывает свою цену только на старте, а потом используется вполсилы. Он хорош для работы на постоянной скорости, а если хотите ее изменять, нужно ставить специальные системы управления. И второй минус "асинхрона" - сильный разогрев ротора. Конструкторам приходится изощряться, чтобы отвести тепло.
У синхронных двигателей нет таких недостатков, но есть свой изъян. В его роторе установлены постоянные магниты. Такая конструкция ограничивает скорость вращения ротора, а значит, и движения машины. Не менее серьезный недостаток: цена магнитов. Они изготовлены из редкоземельных металлов, добыча которых монополизирована Китаем. Их стоимость на мировом рынке стремительно растет.
- Мы решили вопрос кардинально: вообще отказались от постоянных магнитов, - говорит Федичев. - Вместо них в роторе стоит простой соленоид, а фактически сердечник из железа и никеля. Это не только намного удешевило мотор, но и упростило его конструкцию. Но выиграв в одном, мы заработали себе головную боль в управлении мотором. Можно сказать, что наш двигатель состоит из железа, никеля и математики. Самое главное математика. Дело в том, в обычном синхронном моторе всего одна ручка управления, только магнитным полем статора, а у нас таких ручек две - для полей и статора, и ротора, которые постоянно взаимодействуют между собой.
Ученым удалось создать программу, которая оптимально управляет двумя полями, обеспечивая наибольший кпд в каждый момент времени на любой скорости. Двигатель предназначен для автомобилей массой до 3 тонн. Электродвигатель мощностью 40 кВт развивает 10 тысяч об/мин и скорость до 120 км/час, не боится перегрева и пиковых нагрузок. Все детали в этом моторе российского производства. Вес всего 45 килограмм, размеры - 220х340 миллиметров. По оценкам авторов, при серийном производстве цена нового двигателя составит около 80 тысяч рублей. Для сравнения, швейцарский двигатель MES мощностью 40 кВт в два раза тяжелее, в 1,5 раза больше, стоит 210 тысяч рублей, китайский мотор CMLA28 от Greatland Electrics стоит более 220 тысяч рублей (вес - 54,4 кг, габариты - 600х430 мм).
Сейчас изготавливается действующий прототип нового российского двигателя, который в ближайшее время должен пройти тестирование. Авторские права на уникальный двигатель защищены несколькими патентами.