Электродвигатели

Любой тип электрического транспортного средства нуждается в тяговом приводном электродвигателе, наличие его и является признаком электрического автомобиля. Когда гибридные автомобили и автомобили на топливных элементах заменят автомобили с двигателями внутреннего сгорания, понадобится все больше и больше таких двигателей. Оптимизация их конструкции становится очень важной проблемой.
Одна из проблем, хотя и не самая важная, связанная с использованием первых электромобилей, заключалась в том, что на них устанавливались маломощные электродвигатели с еще более неэффективной системой управления, которые были шумными и имели плохую отдачу.
Электрический силовой узел, приемлемый для электрокара, может быть не совместимым с легковым автомобилем. В начале 1990-х казалось, что выбор между электродвигателями переменного и постоянного тока окончательно сбалансировался. Электродвигатели переменного тока в основном имеют большую мощность, но требуют преобразования постоянного тока от аккумулятора в переменный, питающий током электродвигатель. Прототипы электрических автомобилей, которые появились к 2000 г. (в основном в Японии), применили синхронные двигатели переменного тока, хотя фирма Honda использовала бесщеточный мотор-генератор, установив его между двигателем и трансмиссией на своем гибридном автомобиле Insight, дошедшем до серийного производства. Большинство современных тяговых двигателей переменного тока работают при напряжении в пределах 70–120 В, что является результатом компромисса между размерами электродвигателя, его мощностью и электрической безопасностью. Основная часть современных электромобилей использует одноступенчатую трансмиссию за счет способности тягового электродвигателя развивать максимум крутящего момента при очень небольшой скорости. С помощью современной технологии и принудительного охлаждения электродвигатели могут обеспечивать очень высокое соотношение крутящего момента к весу. Двигатель компании Zytec (Великобритания) создает крутящий момент 60 Н•м при весе всего 13 кг и является достаточно компактным, чтобы быть смонтированным практически в ступице колеса.
Главное место в современной системе управления электродвигателями занимает электроника, а все современные электродвигатели не имеют щеток. На большинстве электромобилей сегодня используется электронное управление двигателями, основанное на высокочастотном принципе. Возможно более совершенной альтернативой станет векторное управление, которое было продемонстрировано японской фирмой Mitsubishi на своем концептуальном автомобиле и которое обеспечивает еще большую эффективность.
Электрические автомобили могут экономить энергию путем рекуперации (от лат. recuperator — снова получающий, возвращающий). Это достигается переводом тяговых электродвигателей в режим генератора, чтобы запасти часть кинетической энергии, которая теряется (переходит в тепло и рассеивается) во время торможения. Для обеспечения эффективной рекуперации требуется электронное управление, что в итоге позволяет существенно увеличить пробег электрических и гибридных автомобилей.
Таким образом, сегодня можно сказать, что аккумуляторные электромобили имеют право на жизнь, но в основном — в виде технологических транспортных средств с небольшими пробегами. Более перспективными автомобилями являются электромобили на топливных элементах и гибридные автомобили, которые являются промежуточным звеном, которое необходимо при переходе от традиционных автомобилей с ДВС к топливно-элементным конструкциям