В мире интерес к электромобилям появился в 60-е годы XX века из-за экологических проблем и роста стоимости топлива. Спортивный электромобиль Tesla Roadster, не уступающий обычным автомобилям по динамике разгона и максимальной скорости, выпущен американской автомобильной компанией из Кремниевой долины еще в 2008 году. В последнее время в связи с непрерывным ростом цен на нефть электромобили вновь стали набирать популярность. Разработка ученых ЮУрГУ позволяет значительно усовершенствовать технические характеристики отечественных электромобилей.

– Мой проект заключается в том, чтобы разработать электросиловую установку для электромобиля на базе синхронно-реактивной машины независимого возбуждения, – рассказывает автор идеи, аспирант кафедры автоматизированного электропривода Политехнического института ЮУрГУ Евгений Хаятов. – Раньше такой тип привода не применялся в мобильных электроустановках.

Работа в этом актуальном и практически значимом исследовании позволила аспиранту стать одним из победителей конкурса «Научная перспектива», проводимого в ЮУрГУ в рамках Проекта 5-100.

Синхронные реактивные машины хорошо подходят для широкого спектра устройств, где не требуются большие перегрузки или высокие скорости вращения. Также они, благодаря своей повышенной эффективности, всё чаще используются для частотно-регулируемых насосов. Но опыта их применения в качестве двигателя для электромобиля еще не было.

На первом этапе ученые провели математическое моделирование двигателя электромобиля в пакете ANSYS. Это программное обеспечение позволяет исследовать электромагнитные процессы в тесной взаимосвязи с механическими перемещениями. Доступ к продуктам ANSYS можно получить через удаленный доступ к суперкомпьютеру ЮУрГУ.

– Мы построили 3D модель двигателя. В него входят статор и ротор. Вращающееся магнитное поле в статоре действует на обмотку ротора и наводит в нём ток индукции, возникает вращающий момент, который приводит в движение ротор. На первом этапе мы изменяли спинку статора, что позволило получить оптимальные параметры. На следующем этапе, экспериментируя с 3D моделью, получили оптимальную геометрию, – продолжает Евгений Хаятов.

На базе научно-технического центра «Приводная техника» ЮУрГУ изготовлен опытный образец ротора. Сейчас ведутся исследования, чтобы доказать его эффективность. Для этого планируется провести опыты на реальном объекте.

– Следующим этапом наших изысканий станет разработка полупроводникового преобразователя, который входит в состав силовой установки наряду с тяговыми литий-железо-фосфатными батареями, – поясняет аспирант.

Сегодня инженерам открыты большие возможности для развития отрасли электродвигателей. У Евгения Хаятова уже опубликованы научные статьи по результатам исследований, в том числе в журнале Russian Electrical Engineering, входящем в базу данных Scopus. В дальнейшем молодой ученый надеется воплотить все свои разработки в жизнь и создать настоящий электромобиль.