Студенты в России создали мотор для электротранспорта, который почти помещается в колесе

Студенты и сотрудники Политехнического института Южно-Уральского государственного университета разработали уникальную электротрансмиссию для гибридного и электротранспорта при помощи суперкомпьютера и 3D-технологий, сообщает собственный корреспондент tvbrics.com из Челябинска.

Были использованы ресурсы суперкомпьютера ЮУрГУ. Студенты выполнили сложные электромагнитные расчеты, разработали электронную трехмерную цифровую модель устройства - цифрового двойника, сделали альбом рабочих чертежей.

По чертежам с использованием технологии 3D-принтера подетально была изготовлена и собрана уже пластмассовая масштабная модель мотор-колеса. Она подтвердила правильность основных технических решений.

«Изначально нас обучали работе со специальными инженерными программами. Разбираться в них было довольно сложно, но интересно. На этом этапе мы практически создали свое устройство, но не реально, а в виде цифрового двойника. Я считаю, что в компьютерном моделировании заложен большой потенциал, который будет полезен для всей страны. Экономится большое количество времени и материальных ресурсов. После этого мы сделали чертежи, потом собрали мотор-колесо, которое уже можно было подержать в руках. Подготовка такого уровня, вероятно, стоит очень дорого, а в университете мы приобрели эти навыки в рамках нашего проектного обучения», − рассказывает студент Энергетического факультета Политехнического института ЮУрГУ Максим Баранников.

Инновационность проекта подтверждена наличием патента Российской Федерации на конструкцию вентильного двигателя. Разработка велась совместно двумя факультетами Политехнического института ЮУрГУ: Автотракторным и Энергетическим.

«Это технически очень сложное изделие. Оно содержит в себе вентильный электродвигатель, понижающий планетарный редуктор, тормозную систему, систему охлаждения, электронный коммутатор. Еще одна особенность. Год назад у нас была только запатентованная идея, как выполнить эту электротрансмиссию. Никаких научных заделов мы не имели, и ребятам пришлось пройти полный цикл разработки, как это происходит в реальном производстве: от технического задания до макетного образца», − говорит заведующий кафедрой ТОЭ Энергетического факультета Политехнического института, д.т.н. Сергей Ганджа.

Особенность нового электродвигателя заключается в том, что индуктор имеет два источника магнитного поля: высококоэрцитивные постоянные магниты и бесконтактную обмотку возбуждения. Основу устройства составляет специальная электрическая машина − вентильный электродвигатель комбинированного возбуждения, мощные постоянные магниты.

Разработка на порядок снижает габариты электронной системы управления и позволяет расположить ее в колесе. Расположение всех компонентов в диске колеса освобождает подкапотное пространство для накопителя энергии и повышения комфортности водителя.

Такая сложная разработка была создана в процессе обучения. В университете считают, что подготовить специалистов высокого уровня для ведущих российских предприятий возможно, если студенты в процессе обучения будут привлечены к работе над инновационными, наукоемкими проектами.

«Элитное образование подразумевает подготовку специалистов очень высокой квалификации, и здесь не обойтись без глубокого изучения отдельных дисциплин, в том числе фундаментальных, например, более тщательное изучение глав математики, физики, экономики», − говорит заместитель директора Центра элитного образования Елена Куркина.

Впервые мотор-колесо планируют испытать на электроболиде, который готовится для участия в международных соревнованиях «Формула Студент».

Фото: ЮУрГУ Олег Игошин