Линейный движок на тс

 В обычных для нас движках внутреннего сгорания изначальное звено  —  поршни, совершают  возвратно-поступательное движение. Потом это движение, при помощи кривошипно-шатунного механизма преобразовывается во вращательное. В неких устройствах 1-ое и последнее звено совершают один вид движения.    

     К примеру, в двигатель-генераторе нет необходимости поначалу возвратно-поступательное движение преобразовывать во вращательное, а потом, в генераторе, из этого вращательного движения извлекать прямолинейную составляющую, то есть делать два обратных преобразования.

    Современное развитие электрической преобразовательной техники позволяет адаптировать для потребителя выходное напряжение линейного электрогенератора, это дает возможность сделать устройство, в котором часть замкнутого электронного контура совершает не вращательное движение в магнитном поле, а возвратно-поступательное вкупе с шатуном бензинового двигателя. Схемы, поясняющие механизм работы обычного и линейного генератора, приведены на рис. 1. 

Рис. 1. Схема линейного и обыденного электрогенератора.

    В обыкновенном генераторе для получения напряжения употребляется проволочная рамка, крутящаяся в магнитном поле и приводимая в движение наружным движителем. В предложенном генераторе, проволочная рамка движется линейно в магнитном поле. Это маленькое и беспринципное различие дает возможность существенно упростить и удешевить движитель, если в его качестве употребляется бензиновый двигатель.

     Также, в поршневом компрессоре, приводимом в движение поршневым движком, входное и выходное звено совершает возвратимо поступательное движение, рис. 2. 

Рис. 2. Схема линейного и обыденного компрессора.

Достоинства линейного мотора

1. Малые габариты и вес, из-за отсутствия кривошипно-шатунного механизма.
2. Высочайшая наработка на отказ, из-за отсутствия кривошипно-шатунного механизма и из-за присутствия только продольных нагрузок.
3. Низкая стоимость, из-за отсутствия кривошипно-шатунного механизма.
4. Технологичность — для производства деталей нужны только нетрудоемкие операции, токарные и фрезерные.
5. Возможность перехода на другой вид горючего  без остановки мотора.

Управление зажиганием при помощи давления при сжатии рабочей консистенции.

     У обыденного мотора для подачи электронного напряжения (тока) на свечу зажигания должно производиться два условия:

— 1-ое условие определяется кинематикой кривошипно-шатунного механизма – поршень должен находиться в верхней мертвой точке (без учета опережения зажигания);

— 2-ое условие определяется термодинамическим циклом  – давление в камере сгорания, перед  рабочим циклом,  должно соответствовать применяемому горючему.

Сразу выполнить два условия очень трудно. При сжатии воздуха либо рабочей консистенции, происходит утечка сжимаемого газа в камере сгорания через кольца поршня и др. Чем медлительнее происходит сжатие (медлительнее крутится вал мотора), тем утечка выше. При всем этом давление в камере сгорания, перед рабочим циклом,  становиться меньше рационального и рабочий цикл происходит при неоптимальных критериях. Коэффициент полезного деяния мотора падает. Другими словами обеспечить высочайший коэффициент полезного деяния мотора можно исключительно в узеньком спектре скоростей вращения выходного вала.

Потому, к примеру, коэффициент полезного деяния мотора на щите составляет приблизительно 40%, а в реальных критериях, на автомобиле, при различных режимах движения, данная величина падает до 10…12%.

В линейном движке нет кривошипно-шатунного механизма, потому не нужно делать 1-ое условие, не имеет значения, где находится поршень перед рабочим циклом, имеет значение только давление газа в камере сгорания перед рабочим циклом. Потому, если подачей электронного напряжения (тока) на свечу зажигания будет управлять не положение поршня, а давление в камере сгорания, то рабочий цикл (зажигание) всегда будет начинаться при рациональном давлении, независимо от частоты работы мотора, рис. 3.

Рис. 3. Управление зажиганием при помощи давления в цилиндре, в цикле «сжатие».

Таким макаром, в любом режиме работы линейного  мотора, мы будем иметь наивысшую площадь петли термодинамического цикла Карно, соответственно, и высочайший коэффициент полезного деяния при различных режимах работы мотора.

Управление зажиганием при помощи давления в камере сгорания, также дает возможность «безболезненно» перебегать на другие виды горючего. К примеру, при переходе с высокооктанового вида горючего на низкооктановый вид, в линейном движке, нужно  только дать команду системе зажигания, чтоб подача электронного напряжения (тока) на свечу зажигания происходила при более низком давлении. В обыкновенном движке для этого нужно было бы изменять геометрические  размеры поршня либо цилиндра.

Воплотить управление зажиганием давлением в цилиндре можно при помощи

пьезоэлектрического либо емкостного способа измерения давления.

Датчик давления выполнен в виде шайбы, которая помещена под гайку шпильки крепления головки цилиндра, рис. 3. Сила давления газа в камере сжатия, действует на датчик давления, который находится под гайкой крепления головки цилиндра. И информация о давлении в камере сжатия, передается на блок управления моментом зажигания. При давлении в камере, соответственном давлению зажигания данного горючего, система зажигания подает электронное напряжение (ток) на свечу зажигания. При резком увеличении давления, что соответствует началу рабочего цикла, система зажигания снимает электронное напряжение (ток) со свечки зажигания. При отсутствии увеличении давления через данное время, что соответствует отсутствию начала рабочего цикла, система зажигания подает управляющий сигнал запуска мотора. Также выходной сигнал датчика давления в цилиндре употребляется для определения частоты работы мотора и его диагностики (определение компрессии и др.).

   Сила сдавливания прямо пропорциональна давлению в камере сгорания. После того, как  давление, в каждом из обратных цилиндров, станет не меньше данного (находится в зависимости от вида применяемого горючего), система управления подает команду для зажигания горючей консистенции. По мере надобности перейти на другой вид горючего, изменяется величина данного (опорного) давления.

    Также регулировка момента зажигания горючей консистенции может осуществляться в автоматическом режиме, как в обыкновенном движке. На цилиндре расположен микрофон — датчик детонации. Микрофон преобразовывает механические звуковые колебания корпуса цилиндра в электронный сигнал. Цифровой фильтр, из этого набора суммы синусоид электронного напряжения, извлекает гармонику (синусоиду), подобающую режиму детонации. При возникновении на выходе фильтра сигнала соответственному возникновению детонации в движке, система управление понижает величину опорного сигнала, который соответствует давлению зажигания горючей консистенции. При отсутствии сигнала соответственному детонации, система управления, через некое время наращивает величину опорного сигнала, который соответствует давлению зажигания горючей консистенции, до возникновения частот предыдущих детонации. Снова, при возникновении частот, предыдущих детонации, система понижает опорный сигнал, что соответствует понижению давления зажигания, до бездетонационного зажигания. Таким макаром, система зажигания подстраивается под применяемый вид горючего.

Механизм работы линейного мотора.

     Механизм работы линейного, как и обыденного бензинового двигателя, основан на эффекте термического расширения газов, возникающего при сгорании топливно-воздушной консистенции и обеспечивающего перемещение поршня в цилиндре. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня линейному электрогенератору, либо поршневому компрессору.

     Линейный генератор, рис. 4, состоит из 2-ух поршневых пар, работающих в противофазе, что дает возможность сбалансировать движок. Любая пара поршней соединена шатуном. Шатун подвешен на линейных подшипниках и может свободно колебаться, вкупе с поршнями, в корпусе генератора. Поршни помещены в цилиндры бензинового двигателя. Продувка цилиндров осуществляется через продувочные окна, под действием маленького лишнего давления, создаваемого в предпускной камере. На шатуне размещена подвижная часть магнитопровода генератора. Обмотка возбуждения делает магнитный поток нужный для генерации электронного тока. При возвратно-поступательном движении шатуна, а вкупе с ним и части магнитопровода, полосы магнитной индукции, создаваемой обмоткой возбуждения, пересекают недвижную силовую обмотку генератора, индуцируя в ней электронное напряжение и ток (при замкнутой электронной цепи).

Рис. 4. Линейный бензогенератор.

    Линейный компрессор, рис. 5, состоит из 2-ух поршневых пар, работающих в противофазе, что дает возможность сбалансировать движок. Любая пара поршней соединена шатуном. Шатун подвешен на линейных подшипниках и может свободно колебаться вкупе с поршнями в корпусе. Поршни помещены в цилиндры бензинового двигателя. Продувка цилиндров осуществляется через продувочные окна, под действием маленького лишнего давления, создаваемого в предпускной камере. При возвратно-поступательном движении шатуна, а совместно с ним и поршней компрессора, воздух под давлением подается в ресивер компрессора.

Рис. 5. Линейный компрессор.

     Рабочий цикл в движке осуществляется за два такта.

1. Такт сжатия. Поршень перемещается от нижней мертвой точки поршня  к верхней мертвой точке поршня, перекрывая поначалу продувочные окна. После закрытия поршнем продувочных окон, происходит впрыск горючего и в цилиндре начинается сжатие горючей консистенции. В предпускной камере  под поршнем создается разряжение, под действием которого через открывающийся клапан поступает  воздух  в предпускную камеру.

2. Такт рабочего хода. При положении поршня около верхней мертвой точки, сжатая рабочая смесь  воспламеняется электронной искрой от свечки, в итоге чего температура и давление газов резко растут. Под действием термического расширения газов поршень перемещается к нижней мертвой точке, при всем этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Сразу,  поршень делает высочайшее давление в предпускной камере. Под действием давления клапан запирается, не давая, таким макаром, воздуху попасть во впускной коллектор.

Система вентиляции

     При рабочем ходе в цилиндре, рис. 6 рабочий ход, поршень под действием давления в камере сгорания, движется по направлению обозначенном стрелкой. Под действием лишнего давления в предпускной камере, клапан закрыт, и тут происходит сжатие воздуха для вентиляции цилиндра. При достижении поршнем (компрессионными кольцами) продувочных окон, рис. 6 вентиляция, давление в камере сгорания резко падает, и дальше поршень с шатуном движется по инерции, то есть масса подвижной части генератора играет роль маховика в обыкновенном движке. При всем этом вполне открываются продувочные окна и сжатый в предвпускной камере воздух, под действием различия давлений (давление в предпускной камере и атмосферное давление), продувает цилиндр. Дальше, при рабочем цикле в обратном цилиндре, осуществляется цикл сжатия.

При движении поршня в режиме сжатия сжатия, рис. 6 сжатие, поршнем запираются продувочные окна, осуществляется впрыск водянистого горючего, в этот момент воздух в камере сгорания находится под маленьким лишним давлением начала цикла сжатия. При предстоящем сжатии, как давление сжимаемой горючей консистенции станет равным опорному (данному для данного вида горючего), на электроды свечки зажигания будет подано электронное напряжение, произойдет зажигание консистенции, начнется рабочий цикл и процесс повторится. При всем этом бензиновый двигатель представляет собой только два соосных и обратно размещенных цилиндра и поршня, связанных меж собой механически.

Рис. 6. Система вентиляции линейного мотора.

Топливный насос

Привод топливного насоса линейного электрогенератора, представляет собой кулачковую поверхность, зажатую меж роликом поршня насоса и роликом корпуса насоса, рис. 7. Кулачковая поверхность совершает возвратимо поступательное движение вкупе с шатуном бензинового двигателя, и раздвигает ролики поршня и насоса при каждом такте, при всем этом поршень насоса движется относительно цилиндра насоса и происходит выталкивание порции горючего к форсунке впрыска горючего, сначала цикла сжатия. По мере надобности поменять количество выталкиваемого за один такт горючего, осуществляется поворот кулачковой поверхности  относительно продольной оси. При повороте кулачковой поверхности  относительно продольной оси, ролики поршня насоса и ролики корпуса насоса, будут раздвигаться либо смещаться (зависимо от направления вращения) на различное расстояние, поменяется ход поршня топливного насоса и поменяется  порция выталкиваемого горючего. Поворот возвратно-поступательно передвигающегося кулачка вокруг собственной оси, осуществляется при помощи недвижного вала, который входит в зацепление с кулачком средством линейного подшипника. Таким макаром, кулачок движется возвратно-поступательно, а вал остается недвижным. При повороте вала вокруг собственной оси, осуществляется поворот кулачковой поверхности вокруг собственной оси и ход топливного насоса меняется. Вал конфигурации порции впрыска горючего, приводится в движение шаговым движком либо вручную.

Рис. 7. Топливный насос линейного электрогенератора.

Привод топливного насоса линейного компрессора, представляет собой также кулачковую поверхность, зажатую меж плоскостью поршня насоса и плоскостью корпуса насоса, рис. 8. Кулачковая поверхность совершает возвратно-вращательное движение совместно с валом шестерни синхронизации бензинового двигателя, и раздвигает плоскости поршня и насоса при каждом такте, при всем этом поршень насоса движется относительно цилиндра насоса и происходит выталкивание порции горючего к форсунке впрыска горючего, сначала цикла сжатия. При работе линейного компрессора нет необходимости поменять количество выталкиваемого горючего. Работа линейного компрессора предполагается исключительно в паре с ресивером – накопителем энергии, который может сглаживать пики наибольшей нагрузки. Потому целенаправлено выводить движок линейного компрессора лишь на два режима: режим хорошей нагрузки и режим холостого хода. Переключение меж этими 2-мя режимами осуществляется при помощи электрических клапанов, системой управления.

Рис. 8. Топливный насос линейного компрессора.

Система запуска

   Система запуска линейного мотора осуществляется, как и у обыденного мотора, при помощи электропривода и накопителя энергии. Запуск обыденного мотора происходит при помощи стартера (электропривода) и маховика (накопителя энергии). Запуск линейного мотора осуществляется при помощи линейного электрокомпрессора и пускового ресивера, рис. 9.

Рис. 9. Система запуска.

   При пуске, поршень пускового компрессора, при подаче питания,  поступательно движется за счет электрического поля обмотки, а потом пружиной ворачивается в начальное состояние. После накачки ресивера до 8…12 атмосфер, питание снимается с клемм пускового компрессора и движок готов к запуску. Запуск происходит методом подачи сжатого воздуха в предвпускные камеры линейного мотора. Подача воздуха осуществляется при помощи электрических клапанов, работой которых управляет система управления.

   Потому что система управления не имеет инфы, в каком положении находятся шатуны мотора, перед запуском, то подачей высочайшего давления воздуха в предпускные камеры, к примеру, последних цилиндров, поршни гарантировано передвигаются в начальное состояние перед пуском мотора.

   Потом делается подача высочайшего давления воздуха в предпускные камеры средних цилиндров, таким макаром, делается вентиляция цилиндров перед пуском.

   После чего делается подача высочайшего давления воздуха снова в предпускные камеры последних цилиндров, для пуска мотора. Как начнется рабочий цикл       (датчик давления покажет высочайшее давление в камере сгорания, соответственное рабочему циклу), система управления, при помощи электрических клапанов закончит подачу воздуха от пускового ресивера.

Система синхронизации

   Синхронизация работы шатунов линейного мотора осуществляется при помощи синхронизирующей шестерни и пары зубчатых реек, рис. 10, прикрепленных к подвижной части магнитопровода генератора либо поршней компрессора. Зубчатая шестерня сразу является приводом масляного насоса, при помощи которого осуществляется принудительная смазка узлов трущихся деталей линейного мотора.

Рис. 10. Синхронизация работы шатунов электрогенератора.

Уменьшение массы магнитопровода и схемы включения обмоток электрогенератора.

Генератор линейного бензогенератора представляет собой синхронную электронную машину. В обыкновенном генераторе ротор совершает вращательное движение, и масса подвижной части магнитопровода не является критической. В линейном генераторе подвижная часть магнитопровода совершает возвратно-поступательное движение вкупе с шатуном бензинового двигателя, и высочайшая масса подвижной части магнитопровода делает работу генератора неосуществимой. Нужно отыскать метод уменьшения массы подвижной части магнитопровода генератора.

Рис. 11. Генератор.

     Для уменьшения массы подвижной части магнитопровода, нужно уменьшить его геометрические размеры, соответственно уменьшится объем и масса, рис 11. Но тогда магнитный поток пересекает только обмотку в одной паре окон заместо 5, это  равнозначно, что магнитный поток пересекает проводник в 5 раз короче, соответственно, и выходное напряжение (мощность) уменьшиться в 5 раз.

   Для компенсации уменьшения напряжения генератора нужно добавить количество витков в одном окне, таким макаром, чтоб длина проводника силовой обмотки стала таковой же, как и в начальном варианте генератора, рис 11.

Но чтоб большее количество витков легло в окне с постоянными геометрическими размерами, нужно уменьшить поперечное сечение проводника.

     При постоянной нагрузке и выходном напряжении, термическая нагрузка, для такового проводника, в данном случае возрастет, и станет больше хорошей (ток остался таким же, а поперечное сечение проводника уменьшилось практически в 5 раз). Это было бы в этом случае, если обмотки окон соединены поочередно, другими словами когда ток нагрузки протекает через все обмотки сразу, как в обыкновенном генераторе. Но если к нагрузке попеременно подключать только обмотку пары окон, которую на этот момент пересекает магнитный поток,  то эта обмотка за таковой маленький просвет времени, не успеет перегреться, потому что термические процессы инерционны. Другими словами нужно попеременно подключать к нагрузке только ту часть обмотки генератора (пару полюсов), которую пересекает магнитный поток, остальное время она должна остывать. Таким макаром, нагрузка всегда включена поочередно только с одной обмоткой генератора. 

    При всем этом действующее значение тока, протекающего через обмотку генератора, не превзойдет хорошей величины, исходя из убеждений нагрева проводника. Таким макаром, можно существенно, более чем в 10 раз, понизить массу не только лишь подвижной части магнитопровода генератора, а и массу недвижной части магнитопровода.

     Коммутация обмоток осуществляется при помощи электрических ключей.

    В качестве ключей, для попеременного подключения обмоток генератора к нагрузке, употребляются полупроводниковые приборы – тиристоры (симисторы).

    Линейный генератор, это развернутый обыденный генератор, рис. 11.

     К примеру, при частоте соответственной 3000 цикл/мин и ходе шатуна 6 см, любая обмотка будет греться в течении 0.00083 сек, током в 12 раз превосходящим номинальный, остальное время — практически 0,01 сек, эта обмотка будет охлаждаться. При уменьшении рабочей частоты, время нагрева будет возрастать, но, соответственно, будет уменьшаться ток, который течет через обмотку и через нагрузку.  

    Симистор — это выключатель (может замыкать либо размыкать электронную цепь). Замыкание и размыкание происходит автоматом. При работе, как магнитный поток начнет пересекать витки обмотки, то на концах обмотки возникает индуцированное электронное напряжение, это приводит к замыканию электронной цепи (открыванию симистора). Потом, когда магнитный поток пересекает витки последующей обмотки, то падение напряжения на электродах симистора приводит к размыканию электронной цепи.  Таким макаром, в каждый момент времени, нагрузка всегда включена, поочередно, только с одной обмоткой генератора.

На рис. 12 показан сборочный чертеж генератора без обмотки возбуждения.

     Большая часть деталей линейных движков, образованы поверхностью вращения, то есть имеют цилиндрические формы. Это дает возможность изготавливать их с помощью самых дешевеньких и поддающихся автоматизации токарных операций.

Рис. 12. Сборочный чертеж генератора.

Математическая модель линейного мотора

Математическая модель линейного генератора строится на базе закона сохранения энергии и законов Ньютона: в каждый момент времени, при t0 и t1, должно обеспечиваться равенство сил действующих на поршень. Через малый просвет времени, под действием результирующей силы, поршень переместится на некое расстояние. На этом маленьком участке принимаем, что поршень двигался  равноускорено. Значение всех сил поменяются согласно законам физики и рассчитываются по известным формулам

[ Cправочник по физике: Кухлинг Х. Пер. с нем. 2-е изд. – М.: Мир, 1985. – 520 с., ил.]. Все данные автоматом заносятся в таблицу, к примеру в программке Excel. После чего t0 присваиваются значения t1 и  цикл повторяется. Другими словами мы производим операцию логарифмирования.

   Математическая модель представляет собой таблицу, к примеру, в программке Excel, и сборочный чертеж (набросок) генератора. На наброске проставлены не линейные размеры, а координаты ячеек таблицы в Excel. В таблицу вносятся надлежащие предполагаемые линейные размеры, и программка  вычисляет и строит график движения поршня, в виртуальном генераторе. Другими словами, подставив размеры: поперечник поршня, объём предвпускной камеры, ход поршней до продувочных окон и т. д., мы получим графики зависимости пройденного расстояния, скорости и ускорения  движения поршня от времени. Это дает возможность виртуально просчитать сотки вариантов, и избрать самый лучший.

Форма обмоточных проводов генератора.

     Слой проводов 1-го окна линейного генератора, в отличие от обыденного генератора, лежит в одной закрученной по спирали плоскости, потому обмотку проще наматывать   проводами не круглого сечения, а прямоугольного, другими словами обмотка представляет собой закрученную по спирали медную пластинку. Это дает возможность повысить коэффициент наполнения окна, также существенно прирастить механическую крепкость обмоток. Следует учесть, что скорость шатуна, а означает и подвижной части магнитопровода, не схожа. Это означает, что полосы магнитной индукции пересекают обмотку различных окон с различными скоростями. Для полного использования обмоточных проводов, количество витков каждого окна, должно соответствовать скорости магнитного потока около этого окна (скорости шатуна). Количество витков обмоток каждого окна выбирается с учетом зависимости скорости шатуна от расстояния, пройденного шатуном.

Также для более равномерного напряжения генерированного тока, можно наматывать обмотку каждого окна медной пластинкой разной толщины. На участке, где скорость шатуна не велика, намотка осуществляется пластинкой наименьшей толщины. В окно поместится большее количество витков обмотки и, при наименьшей скорости шатуна на этом участке, генератор будет выдавать напряжение соизмеримое с напряжением тока на более «высокоскоростных» участках, хотя генерированный ток будет существенно ниже.

Применение линейного электрогенератора.

     Основное применение описанного генератора — источник бесперебойного питания на предприятиях маленькой мощности, позволяющий присоединенному оборудованию длительное время работать при пропадании сетевого напряжения, либо при выходе его характеристик за допустимые нормы.

      Электрогенераторы могут применяться для обеспечения электронной энергией промышленного и бытового электрического оборудования, в местах отсутствия электронных сетей, а также в качестве агрегата для тс (гибридный автомобиль), в качестве мобильного генератора электронной энергии.

    К примеру, генератор электронной энергии  в виде дипломата (чемодана, сумки). Юзер берет с собой в места, где нет электронных сетей (стройка, поход, пригородный дом, и т. д.) По мере надобности, нажав на кнопку «запуск», генератор запускается и питает электронной энергией присоединенные к нему электронные приборы: электроинструмент, бытовые приборы. Это обыденный источник электронной энергии, только еще дешевле и легче аналогов.

Применение линейных движков дает возможность сделать дешевый, обычной в эксплуатации и управлении, легкий автомобиль.

Тс с линейным электрогенератором

Тс с линейным электрогенератором  представляет собой двухместный легкий (250 кг) автомобиль, рис. 13.

Рис. 13. Автомобиль с линейным бензогенератором.

При управлении не требуется переключать скорости (две педали). За счет того, что генератор может развивать наивысшую мощность,  даже,  при «трогании» с места (в отличие от обыденного автомобиля), то разгонные свойства, даже при маленьких мощностях тягового мотора, имеют наилучшие характеристики чем подобные  свойства обыденных автомобилей.  Эффект усиления руля и системы Абс достигается программно, потому что все нужное «железо» уже есть (привод на каждое колесо позволяет управлять вращающим либо тормозным моментом колеса, к примеру, при повороте руля перераспределяется вращающий момент меж правым и левым управляющим колесом, и колеса поворачиваются сами, шофер только разрешает им поворачиваться, другими словами управление без труда). Блочная сборка  позволяет компоновать автомобиль по желанию потребителя (можно без усилий за пару минут поменять генератор на более мощнейший).

    Это обыденный автомобиль только еще дешевле и легче аналогов.

Особенности — простота управления, дешевизна, резвый набор скорости, мощность до 12 кВт, привод на все колеса (автомобиль завышенной проходимости).

   Тс с предложенным генератором, из-за специфичной формы генератора, имеет очень маленький центр масс, потому будет иметь высшую устойчивость при движении.

   Также такое тс будет иметь очень высочайшие разгонные свойства. В предложенном тс может употребляться наибольшая мощность агрегата при всем спектре скоростей.

       Распределенная масса агрегата не нагружает кузов автомобиля, потому его можно сделать дешевеньким, легким и обычным.

Тяговый движок тс, в каком в качестве агрегата употребляется линейный электрогенератор, должен удовлетворять таким условиям:

— силовые обмотки мотора должны конкретно, без преобразователя, подключаться к клеммам генератора (для роста коэффициента полезного деяния электронной коробки и уменьшения цены преобразователя тока);

— скорость вращения выходного вала электродвигателя должна регулироваться в широком спектре, и не должна зависеть от частоты работы электрогенератора;

—  движок обязан иметь высшую наработку на отказ, другими словами быть надежным в работе (не иметь коллектора);

— движок должен быть дешевым (обычным);

— движок обязан иметь высочайший вращающий момент при низкой частоте вращения выходного вала;

— движок обязан иметь маленькую массу.

Схема включения обмоток такового мотора показана на рис. 14. Методом конфигурации полярности питания обмотки ротора получаем вращающий момент ротора.

Также методом конфигурации величины и полярности питания обмотки ротора вводится скольжение вращение ротора относительно магнитного поля статора. Управлением тока питания обмотки ротора, происходит управление скольжением, в спектре от 0…100%. Мощность питания обмотки ротора составляет, приблизительно, 5% от мощности мотора, потому преобразователь тока нужно делать не для всего тока тяговых движков, а только для их тока возбуждения. Мощность преобразователя тока, к примеру, для бортового электрогенератора 12 кВт, составляет всего 600 Вт, при этом эта мощность разбита на четыре канала (для каждого тягового мотора колеса собственный канал), другими словами мощность каждого канала преобразователя составляет 150 Вт. Потому низкий коэффициент полезного деяния преобразователя не окажет существенного воздействия на КПД системы. Преобразователь может быть построен при помощи маломощных, дешевеньких полупроводниковых частей.

Ток с выводов электрогенератора без всяких преобразований подается на  силовые обмотки тяговых электродвигателей. Преобразовывается только ток возбуждения, таким макаром, чтоб он всегда находился в противофазе с током силовых обмоток. Потому что ток возбуждения составляет всего 5…6% от всего тока, потребляемого тяговым электродвигателем, то преобразователь нужен на мощность 5…6% от всей мощности генератора, что существенно понизит стоимость и вес преобразователя и повысит коэффициент полезного деяния системы. В данном случае, преобразователю тока возбуждения тяговых движков нужно «знать», в каком положении находится вал мотора, чтоб в каждый момент времени  на обмотки возбуждения подавать ток для сотворения наибольшего вращающего момента. Датчиком положения выходного вала тягового мотора является абсолютный энкодер.

Рис. 14. Схема включения обмоток тягового мотора.

Применение линейного электрогенератора, в качестве агрегата тс позволяет сделать автомобиль блочной сборки. По мере надобности, можно за пару минут поменять большие узлы и агрегаты, рис. 15, также применить кузов с лучшим обтеканием, потому что у маломощного автомобиля нет резерва мощности для преодоления сопротивления воздуха из-за несовершенства аэродинамических форм (из-за высочайшего коэффициента сопротивления).

Рис. 15. Возможность блочной сборки.

Тс с линейным компрессором

Тс с линейным компрессором представляет собой двухместный легкий (200 кг) автомобиль, рис. 16. Это более обычный и дешевенький аналог автомобиля с линейным генератором, но с более низким КПД коробки.

Рис. 16. Пневмопривод автомобиля. Линейный движок.

Рис. 17. Управление приводами колес.

В качестве датчика скорости вращения колеса употребляется инкрементальный энкодер. Инкрементальный энкодер имеют импульсный выход, при повороте на определённый угол на выходе генерируется импульс напряжения. Электрическая схема датчика, «подсчитывает» количество импульсов за единицу времени, и записывает этот код в выходной регистр. При «подаче» системой управления  кода (адреса) данного датчика, электрическая схема энкодера, в поочередном виде выдает код с выходного регистра, на информационный проводник. Система управления считывает код датчика (информацию о скорости вращения колеса) и по данному методу производит код для управления шаговым движком исполнительного механизма.  

Заключение

   Цена тс, для большинства людей,  составляет 20…50 месячных заработков. Люди не могут для себя позволить приобрести новый автомобиль за 8…12 тыс $, а на рынке нет автомобиля в ценовом спектре 1…2 тыс $. Внедрение линейного электрогенератора либо компрессора, в качестве агрегата автомобиля, позволяет сделать обычное в эксплуатации, и дешевое тс.

 Современные технологии производства печатных плат, и ассортимент выпускаемой электрической продукции, позволяет сделать практически все электронные соединения при помощи 2-ух проводов – силового и информационного. Другими словами не создавать установка соединения каждого отдельного электронного прибора: датчиков, исполнительных и сигнальных устройств, а подсоединить каждый прибор к общему силовому, и общему информационному проводу. Система управления, по очереди, выводит коды (адреса) устройств, в поочередном коде, на информационный провод, после этого ждет информацию о состоянии прибора, тоже в поочередном коде, и по этой же полосы. На основании этих сигналов система управления сформировывает коды управления для исполнительных и сигнальных устройств и передает их, для перевода исполнительных либо сигнальных устройств в новое состояние (по мере надобности). Таким макаром, при монтаже либо ремонте каждое устройство нужно соединить с 2-мя проводами (эти два провода являются общими для всех бортовых электроприборов) и электронной массой.

   Для понижения себестоимости, а соответственно и цены продукции для потребителя,

нужно упростить установка и электронные соединения бортовых устройств. К примеру, при классическом монтаже, для включения заднего габаритного огня, нужно замкнуть, при помощи выключателя, электронную цепь питания осветительного прибора. Цепь состоит из: источника электронной энергии, соединительного провода, сравнимо массивного выключателя, электронной нагрузки. Каждый элемент цепи, не считая источника питания, просит личного монтажа, дешевый механический выключатель, имеет низкое количество циклов «включения-выключения». При большенном количестве бортовых электроприборов, стоимость монтажа и соединительных проводов растет пропорционально количеству устройств, увеличивается возможность ошибки из-за людского фактора. При крупносерийном производстве проще управление устройствами и считывание инфы с датчиков сделать по одной полосы, а не по персональной, для каждого прибора. К примеру, для включения заднего габаритного огня, в данном случае, нужно дотронуться до сенсорного датчика прикосновения, схема управления сформирует код управления для включения заднего габаритного огня. На информационный провод будет выведен адресок устройства включения заднего габаритного огня и сигнал на включение, после этого замкнется внутренняя цепь питания заднего габаритного огня. Другими словами электронные цепи формируются комплексно: автоматом при производстве печатных п

Скоромец Юрий Григорьевич