Как сделать электродвигатель из батарейки, проволоки и магнита
Мы продолжаем открывать полезные самоделки для всех наших читателей, сегодня поговорим, как сделать электродвигатель из батарейки, медной проволоки и небольшого магнита. Такой двигатель можно будет использовать в качестве украшения на домашнем столе. В этой статье мы рассмотрим подобную инструкцию, фото и посмотрим видео примеры.
Самодельный электродвигатель из батарейки: необходимые материалы
Перед тем как приступать к процессу сборки мы должны собрать все материалы. Сборка мотора из батарейки занимает около 20 минут, при условии, если человек никогда ничего подобного не делал. Все комплектующие, чтобы сделать самодельный электродвигатель из батарейки вы сможете найти в любом магазине. Еще одна интересная статья, в которой мы разобрали способ подсветки стакана.
Рабочий держатель для батареек. Совет, его можно вытянуть из старых часов или других приборов, которые уже вышли из строя или просто вам не нужно.
Небольшой магнит. Его можно найти в гараже, если нет, тогда любой радио рынок придет вам на помощь.
Батарейка на 1.5 Вольта.
Медная проволока с диаметром 1 мм. Длина должна составлять примерно один метр.
40 см неизолированного провода.
Как только подготовили все необходимые материалы, переходим к сборке самодельного электродвигателя из батарейки. Сложностей никаких нет, но работа кропотливая.
Как сделать электродвигатель из батарейки: пошаговая инструкция
Теперь переходим к главному этапу, сборке двигателя. Посмотрите вот такое видео, здесь весь процесс рассказывается, после видео мы более подробно поговорим о каждом этапе.
- Из медного провода делаем катушку двигателя, для этого наматываем провод на батарейку, оставляя с каждой стороны по 5 сантиметров длины. Витков нужно сделать примерно 15-20.
- Снимаем намотку из батарейки, вот так она должна выглядеть.
- Зачищаем окончание намотки от эмали, это этого используем обычный нож.
- Делаем два крепления для двигателя. Берем небольшой провод 10 см и накручиваем несколько витков.
- Вставляем батарейку в держатель, к нему сразу прикрепляем крепление для двигателя. Вот так должно получиться в итоге.
- Чтобы запустить его кладем на батарейку магнит и немного подталкиваем.
Вот у нас получилось сделать мини двигатель из батарейки, сложного нет ничего. Такой двигатель всегда будет удивлять всех ваших гостей. Посмотрите еще видео, как делают такие двигатели, есть немного и другие способы, здесь вы все найдете. Читайте о том, как сделать зарядное устройство для авто.
Совет! Если двигатель не заработал – значит, слишком большое расстояние между катушкой и магнитом, нужно просто его уменьшить. Если ничего не изменилось, скорее всего, села батарейка.
Статья по теме: Автоматическая подсветка шкафа.
Как сделать электродвигатель из батарейки. Двигатель из батарейки
Здравствуйте уважаемые читатели рубрики ! Сегодня мы предлагаем вам сделать простейший электрический двигатель из батарейки (смотрите ). Несмотря на то, что этот двигатель сделать довольно просто, данное занятие будет довольно интересным и познавательным.
Для того чтобы сделать электродвигатель из батарейки, нам понадобятся:
— пальчиковая батарейка АА;
— тонкогубцы;
— магнит, желательно круглой формы;
— медная проволока.
Делаем электродвигатель
Из медной проволоки (читайте ) тонкогубцами сгибаем фигуру в виде сердца (смотрите фото ниже), которая должна быть изогнута так, чтобы иметь крепление и центр тяжести в одной точке (это важно для устойчивости и вращения конструкции). Батарейку минусом ставим на магнит. С помощью тонкогубцев делаем на плюсе батарейки маленькую вмятину (на нее будет ставиться один конец медной проволоки). Теперь одеваем на батарейку конструкцию из медной проволоки и наблюдаем, как наш электродвигатель начинает вращаться.
Электродвигатель из батарейки и магнита
Почему он работает
Электродвигатель из батарейки начинает работать потому, что на возникшее в проволоке движение заряженных частиц (электрический заряд) воздействует магнитное поле, которое отклоняет направление их движения. В физике это отклонение зовется силой Лоренца.
Для лучшего понимания всего процесса, посмотрите данное видео.
На днях показывал ребенку как работает электромотор. Вспомнил эксперимент по физике из школы.
Исходные материалы:
- Батарейка АА
- Эмалированный провод 0.5 мм
- Магнит
- Две скрепки, размером примерно с батарейку
- Канцелярский скотч
- Пластилин
Загибаем часть скрепки.
Наматываем катушку из эмалированного провода. Делаем 6-7 витков. Концы провода фиксируем узелками. Затем зачищаем. Один конец полностью очищаем от изоляции, а другой только с одной стороны. (На фото правый конец зачищен снизу)
Фиксируем скрепки на батарейке скотчем. Устанавливаем магнит. Крепим всю конструкцию на столе при помощи пластилина. Далее надо правильно поставить катушку. Когда катушка установлена, зачищенные концы должны касаться скрепки. В катушке возникает магнитное поле, у нас получается электромагнит. Полюса постоянного магнита и катушки должны быть одинаковыми, то есть они должны отталкиваться. Сила отталкивания поворачивает катушку, один из концов теряет контакт и магнитное поле исчезает. По инерции катушка поворачивается, снова появляется контакт и цикл повторяется. Если магниты притягиваются, мотор крутится не будет. По этому один из магнитов надо будет перевернуть.
Для понимания процесса изготовления асинхронного электродвигателя своими руками следует знать его устройство и принцип работы. При следовании пошаговой инструкции самостоятельно изготовить конструкцию с минимальными затратами на материалы, так как при сборке используются подручные средства.
Подготовка материалов
До начала сборки необходимо удостовериться в наличии необходимых материалов:
- изолента;
- термо- и суперклей;
- батарейка;
- несколько болтиков;
- велосипедная спица;
- проволочка из медного материала;
- пластинка из металла;
- гайка и шайба;
- фанера.
Необходимо подготовить несколько инструментов, в том числе плоскогубцы, пинцет, ножик, ножницы.
Изготовление
Сначала проводится равномерная намотка проволочки. Её аккуратно накручивают на катушку. Чтобы облегчить процесс, можно воспользоваться основой, взяв, к примеру, аккумуляторную батарейку. Плотность намотки не должна быть большой, но и лёгкая тоже не нужна.
Полученную катушку необходимо снять с основы. Делают это осторожно, чтобы намотка не была повреждена. Это необходимо для изготовления регулятора оборотов для двигателя своими руками. Следует на следующем этапе провести удаление изоляции на концах провода.
На следующем этапе изготавливают частотник для электродвигателя своими руками. Делается конструкция просто. В 5 пластинах электродрелью просверливается отверстие, потом следует их надеть на велосипедную спицу, которая берётся в качестве оси. Пластины прижимаются, при этом их фиксация проводится с помощью изоленты, излишек обрезается с помощью ножа канцелярского.
Когда через катушку проходит электрический ток, частотником создаётся возле себя магнитное поле, исчезающее после отключения электротока. Воспользовавшись этим свойством, следует проводить притягивание и отпускание деталей из металла, при этом проводят включение и отключение электротока.
Изготовление токового прерывательного приспособления
Взяв пластинку небольших размеров, проводят её крепление на оси, для надёжности прижав конструкцию с помощью плоскогубцев. Далее проводят изготовление обмотки якоря электродвигателя своими руками. Для этого необходимо взять нелакированную медную проволоку.
Проводят подключение одного её конца к пластинке из металла, установив на её поверхности ось. Электроток будет проходить через всю конструкцию, состоящую из пластины, металлического прерывателя и оси. При контакте с прерывателем происходит замыкание и размыкание цепи, что даёт возможность подключения электромагнита и его последующего отключения.
Изготовляем рамку
Рамка необходима, так как электродвигатель это приспособление руками позволяет не держать. Изготавливается конструкция рамки из фанеры.
Изготовление индуктора
В фанерной конструкции проделывают 2 отверстия, впоследствии здесь электродвигательная катушка закрепляется с помощью болтов. Подобные опоры выполняют следующие функции:
- якорная опора;
- осуществление функции электрического провода.
После соединения пластин следует конструкцию прижать болтами. Чтобы якорь был закреплён в вертикальном положении, делается рама из металлической скобы. В её конструкции сверлят 3 отверстия: одно из них равно по размеру оси, а два – диаметра шурупов.
Процесс изготовления щёчек
На гайку необходимо положить бумагу, сверху следует пробить отверстие болтом. После надевания бумаги на болт в верхней части его ставится шайба. Всего следует проделать четыре такие детали. Накручивание гаек проводят на верхнюю щёчку, снизу следует подложить шайбочку и зафиксировать конструкцию с помощью термоклея. Конструкция каркаса готова.
Далее необходима перемотка проволоки для электродвигателей своими руками. Конец проволоки наматывают на каркас, скручивая при этом концы проволоки, чтобы катушка была красива и презентабельна. Далее следует раскрутить гайки удалить болт. Начало и конец проволоки очищают от лака, а затем устанавливают конструкцию на болт.
Сделав подобным образом вторую катушку, необходимо соединить конструкцию и проверить, как работает электродвигатель. Шляпку болта подключают к плюсу. Следует провести плавный пуск электродвигателя, собранного своими руками.
Внимательно стоит отнестись к контактам. До пуска следует проверить их тщательность подключения. Конструкцию необходимо приклеить на суперклей. При увеличении тока происходит возрастание электродвигательной мощности.
Если катушки соединены параллельно, то происходит уменьшение суммарного сопротивления и возрастания электрического тока. Если соединяется конструкция последовательно. то суммарное сопротивление увеличивается, а электрический ток сильно уменьшается.
Проходя через конструкцию катушки, наблюдается увеличение электрического тока, что приводит к увеличению размеров магнитного поля. При этом электрический магнит сильно притягивает к себе электродвигательный якорь.Если конструкция собрана правильно, то работа электродвигателя происходит быстро и эффективно. Чтобы собрать модель электродвигателя, не нужны какие-то специальные навыки и знания.
Можно на просторах интернета найти пошаговую инструкцию с фото на каждом из этапов. Воспользовавшись этим, любой человек быстро может собрать электродвигатель из подручных материалов.
Фото электродвигателей своими руками
Для элементарного электромагнитного мотора нужны батарейка АА, две канцелярские скрепки, эмалированный провод диаметром 0,5 мм, клей или скотч, пластилин для крепления конструкции к столу, небольшой магнит, который должен быть не слишком большим и не слишком маленьким. Размер магнита должен быть примерно с диаметр катушки. Приобретают их в этом магазине.
Согните скрепки. Сделайте элементарную катушку в 6-7 витков из изолированного эмалью провода. Концы проволоки зафиксируйте на катушке узелком и зачистите один конец от изоляции на всю его длину, а второй также по всей длине но только с одной стороны.
Укрепите скрепки на батарейке клеем или другим материалом. Положите сверху батарейки магнит. Установите всю сборку на столе и закрепите. Установите катушку так, чтобы концы ее касались скрепки зачищенными сторонами. Когда по проводу побежит ток, возникает электромагнитное поле и катушка станет электромагнитом. Магнит следует положить так, чтобы полюса магнита и катушки были одинаковыми, тогда постоянный магнит и катушка-электромагнит будут отталкиваться друг от друга. Эта сила поворачивает катушку в самом начале поворота из-за того, что один конец зачищен по длине только с одного бока, он на мгновение теряется контакт и магнитное поле исчезает. По инерции катушка поворачивается, вновь восстанавливается контакт и цикл разворачивается снова. Как видите, сделать простейший моторчик своими руками совсем просто! более подробно описано, как сделать простой мотор, о котором шла речь выше.
Вся сборка магнитного двигателя на видео
Упрощенная модель мотора из батарейки и проволоки
Существует много типов электродвигателей, и их можно классифицировать по разным критериям. Один из них – это тип электроэнергии, поставляемой им. Мы можем различать двигатели постоянного и переменного тока.
Одним из первых двигателей постоянного тока постоянного тока был диск Faraday, который, как и многие двигатели, был реверсивной машиной. После поставки механической энергии он произвел электричество (однополярный генератор).
Сегодня мы собираемся построить простейшую, но рабочую модель двигателя постоянного тока.
Материалы
Материалы, необходимые для изготовления игрушки, можно найти в каждом доме. Нам нужно:
Небольшое количество проволоки в эмали с диаметром 0,3-0,6 мм
R6 – батарея 1,5 В
Магнит может быть небольшим
Вспомогательные материалы: олово, канифоль, фрагмент проволоки и часть универсальной печатной платы для «роскошной» версии
Конечно, нам также нужен паяльник с сопротивлением или сопротивлением трансформатора.
Мы работаем
Эмалированные провода должны быть намотаны на батарею, создавая небольшой круг, который будет служить обмоткой двигателя. Затем, с концами провода, оберните обмотку так, чтобы она не развивалась.
Чтобы крыльчатка была готова, вы все равно должны удалить изолирующую эмаль на концах провода, которая будет служить осью. Кроме того, один из них также будет примитивным коммутатором. Поэтому, если, с одной стороны, мы удаляем всю эмаль, с другой стороны, мы должны делать это только с одной стороны, сверху или снизу:
Самый простой способ сделать это – поместить выпрямленный конец провода на плоский воздух, например, на столешницу, а затем очистить эмаль сверху с помощью бритвенного лезвия. Напоминаю, что другой конец должен быть изолирован по периметру!
Наконец, выпрямите ось так, чтобы рабочее колесо было как можно более сбалансированным.
Затем сделайте два небольших обруча (подшипники), в которых ротор будет вращаться. Диаметр обода должен быть около 3 мм (лучше всего использовать гвоздь для намотки).
Куски проволоки с подшипниками необходимо припаять к батарее. Затем мы склеим из него небольшой магнит, чтобы один из его полюсов был направлен вверх. Все это должно выглядеть примерно так:
Если теперь включить ротор, он должен вращаться с высокой скоростью вокруг своей оси. Иногда требуется небольшой предварительный пуск, осторожно вращая ротор, пока он не «защелкнется». Эту модель электродвигателя, выполненную во время этого действия, можно увидеть на видео:
Мы также можем сделать более прочную версию этой физической игрушки. Я использовал большой магнит из старого динамика, который я прикреплял к универсальной печатной плате с фрагментами проводов. Также к нему припаяны более жесткие кронштейны. Плоская батарея 4,5 В находится под пластиной, а также под ней находятся кабели, которые обеспечивают напряжение на кронштейнах. Видимый с правой стороны перемычки функционирует как переключатель. Дизайн выглядит следующим образом:
Работа этой модели также изображается на видео.
Как и почему это работает?
Вся шутка основана на использовании электродинамической силы. Эта сила действует на каждый проводник, через который течет электрический ток, помещенный в магнитное поле. Его действие описано в правиле левой руки.
Когда ток проходит через катушку, электродинамическая сила действует на нее, потому что она находится в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Эта сила заставляет катушку вращаться до тех пор, пока ток не будет прерван. Это связано с тем, что одна из осей, через которые подается ток, изолирована только на половине периметра. Хотя сила больше не работает, катушка выполняет вторую половину вращения из-за своей инерции. Это продолжается до тех пор, пока ось не превратится в свою изолированную сторону. Схема будет закрыта, и цикл повторится.
Представленный электродвигатель – простая, но эффективная физическая игрушка. Отсутствие каких-либо разумных практических приложений делает игру очень приятной.
Получайте удовольствие и информативное развлечение!
Рассмотрим отдельные аспекты конструирования. Не станем обещать изготовление вечного двигателя, по типу творения, приписываемого Тесле, но рассказ предвидится интересным. Не станем тревожить читателей скрепками и батарейками, предлагаем поговорить, как приспособить уже готовый мотор под собственные цели. Известно, что конструкций масса, все используются, но современная литература базовые основы оставляет за кормой. Авторы проштудировали учебник прошлого века, изучая, как сделать электродвигатель собственноручно. Теперь предлагаем окунуться в знания, составляющие базис специалиста.
Почему в быту часто применяются коллекторные двигатели
Если брать фазу на 220В, принцип работы электродвигателя на коллекторе позволяет изготовить устройства в 2-3 раза менее массивные, нежели при использовании асинхронной конструкции. Это важно при изготовлении приборов: ручные блендеры, миксеры, мясорубки. Помимо прочего, асинхронный двигатель сложно разогнать выше 3000 оборотов в минуту, для коллекторных указанное ограничение отсутствует. Что делает устройства единственно пригодными для реализации конструкций центрифужных соковыжималок, не говоря уже о пылесосах, где скорость часто не ниже.
Отпадает вопрос, как сделать регулятор оборотов электродвигателя. Задача давно решена путём отсечки части цикла синусоиды питающего напряжения. Это возможно, ведь коллекторному двигателю нет разницы, питаться переменным или постоянным током. В первом случае падают характеристики, но с явлением мирятся по причине очевидных выгод. Работает электродвигатель коллекторного типа и в стиральной машине, и в посудомоечной. Хотя скорости сильно отличаются.
Легко сделать и реверс. Для этого меняется полярность напряжения на одной обмотке (если затронуть обе, направление вращения останется прежним). Иная задача – как сделать двигатель с подобным количеством составных частей. Сделать самостоятельно коллектор вряд ли удастся, но намотать заново и подобрать статор вполне реально. Заметим, что от числа секций ротора зависит скорость вращения (аналогично амплитуде питающего напряжения). А на статоре лишь пара полюсов.
Наконец, при использовании указанной конструкции удаётся создать устройство универсальное. Работает двигатель без труда и от переменного, и от постоянного тока. Просто на обмотке делают отвод, при включении от выпрямленного напряжения задействуют полностью витки, а при синусоидальном исключительно часть. Это позволяет сохранить номинальные параметры. Сделать примитивный электродвигатель коллекторного типа не выглядит простой задачей, зато удастся целиком приспособить параметры под собственные нужды.
Особенности работы коллекторных двигателей
В коллекторном двигателе не слишком полюсов на статоре. Если говорить точнее, всего два – северный и южный. Магнитное поле в противовес асинхронным двигателям здесь не вращается. Вместо этого меняется положение полюсов на роторе. Подобное положение дел обеспечивается тем, что щётки постепенно движутся по секциям медного барабана. Особой намоткой катушек обеспечивается должное распределение. Полюса словно скользят по кругу ротора, толкая его в нужном направлении.
Для обеспечения режима реверса достаточно поменять полярность питания любой обмотки. Ротор в этом случае называется якорем, а статор – возбудителем. Включать эти цепи допустимо параллельно друг другу либо последовательно. И тогда начнут значительно изменяться характеристики прибора. Это описывается механическими характеристиками, взгляните на прилагающийся рисунок, чтобы представить утверждаемое. Здесь условно показаны графики для двух случаев:
- При параллельном питании возбудителя (статора) и якоря (ротора) коллекторного двигателя постоянным током его механическая характеристика почти горизонтальна. Это значит, что при изменении нагрузки на вал сохраняется номинальная частота вращения вала. Это применяется на обрабатывающих станках, где изменение оборотов не лучшим образом сказывается на качестве. В результате деталь вращается при касании её резцом резво, как при старте. Если препятствующий момент слишком возрастает, происходит срыв движения. Двигатель останавливается. Резюме: если хотите двигатель от пылесоса применить для создания металлообрабатывающего (токарного) станка, предлагается обмотки соединить параллельно, ведь в бытовой технике доминирует иной тип включения. Причём ситуация объяснима. При параллельном питании обмоток переменным током образуется слишком большое индуктивное сопротивление. Указанную методику следует применять с осторожностью.
- При последовательном питании ротора и статора у коллекторного двигателя появляется прелестное свойство – большой крутящий момент на старте. Такое качество активно используется для страгивания трамваев, троллейбусов и, вероятно, электропоездов. Главное, что при увеличении нагрузки обороты не срываются. Если запустить в таком режиме коллекторный двигатель на холостом ходу, скорость вращения вала будет расти безмерно. Если мощность мала – десятки Вт – беспокоиться не стоит: сила трения подшипников и щёток, возрастание токов индукции и явление перемагничивания сердечника вкупе затормозят рост на конкретном значении. В случае промышленных агрегатов либо упомянутого пылесоса, когда его двигатель извлекли из корпуса, повышение скорости идёт лавинообразно. Центробежная сила оказывается столь велика, что нагрузки способны разорвать якорь. Поосторожнее при запуске коллекторных двигателей с последовательным возбуждением.
Коллекторные двигатели с параллельным включением обмоток статора и ротора отлично поддаются регулировке. За счёт внедрения реостата в цепь возбудителя удаётся значительно поднять обороты. А если такой присоединить в ветвь якоря, вращения, напротив, замедлится. Это массово используется в технике для достижения нужных характеристик.
Конструкция коллекторного двигателя и связь её с потерями
При конструировании коллекторных двигателей принимаются во внимание сведения, касающиеся потерь. Выделяются трёх видов:
Обычно при питании коллекторного двигателя переменным током используется последовательное включение обмоток. В противном случае выходит слишком большое индуктивное сопротивление.
К сказанному добавим, что при питании коллекторного двигателя переменным током вступает в роль индуктивное сопротивление обмоток. Поэтому при одинаковом действующем напряжении частота оборотов понизится. Полюса статора и корпус уберегаются от магнитных потерь. В необходимости этого легко убедиться на простом опыте: питайте маломощный коллекторный двигатель от батарейки. Его корпус останется холодным. Но если теперь подать переменный ток с прежним действующим значением (по показаниям тестера), картина изменится. Теперь корпус коллекторного двигателя начнёт греться.
Потому даже кожух стараются собрать из листов электротехнической стали, клепая либо склеивая при помощи БФ-2 и аналогов. Наконец, дополним сказанное утверждением: листы набираются по поперечному срезу. Часто статор собирается по эскизу, показанному на рисунке. В этом случае катушка наматывается отдельно по шаблону, потом изолируется и надевается обратно, упрощая сборку. Что касается методик, проще нарезать сталь на плазменном станке, и не думать о цене мероприятия.
Проще найти (на свалке, в гараже) уже готовую форму для сборки. Потом уже намотать под неё катушки из медной проволоки с лаковой изоляцией. Заведомо диаметр подбирается больше. Вначале готовую катушку натягивают на первый выступ сердечника, потом на второй. Прижимают проволоку так, что по торцам остаётся небольшой воздушный зазор. Считается, подобное не критично. Чтобы держалось, у двух крайних пластин острые углы срезаются, оставшаяся серёдка отгибается наружу, отжимая торцы катушки. Это поможет собрать двигатель по заводским меркам.
Часто (особенно в блендерах) находится разомкнутый сердечник статора. Это не искажает форму магнитного поля. Раз полюс единственный, особой мощности ожидать не приходится. Форма сердечника напоминает букву П, между ножками литеры в магнитном поле вертится ротор. Под устройство сделаны кругообразные прорези в нужных местах. Подобный статор нетрудно собрать самостоятельно из старого трансформатора. Это проще, нежели сделать электродвигатель с нуля.
Сердечник в месте намотки изолируется стальной гильзой, по бокам – диэлектрическим фланцами, вырезанными из любого подходящего пластика.
Двигатель батарейка магнит скрепка. Сердце на батарейке
А что вы делаете, когда отключают электричество в темное время суток? Скорее всего, зажигаете свечи и проводите вечер в ожидании подачи электроэнергии. А можно провести это время с пользой. Например, осветить комнату при помощи обычного магнита и проволоки, который позволит работать лампе без электричества. Или сделать мотор, который сможет работать автономно.
Электромагнитный двигатель своими руками
Данный самодельный электродвигатель легко изготовить из подручных материалов в домашних условиях. Стоит отметить, что такое устройство можно использовать не только в качестве наглядного примера, но и по прямому назначению, например прикрепив к ротору вентилятор.
Для изготовления понадобится:
- Спица;
- Тонкие металлические пластины;
- Болты с гайками;
- Медная проволока;
- Кусок фанеры.
Из металлического листа толщиной 0,2 мм, вырезаем 5 прямоугольных пластин 40 на 15 мм. Во всех пластинах поделываем по центру отверстия и одеваем их на подготовленную спицу. Далее необходимо зафиксировать пластины между собой изолентой.
Для лучшего вращения ротора, концы спицы затачиваются, тем самым обеспечивается наименьший контакт с поверхностью.
Затем, на оси необходимо закрепить самодельный прерыватель тока, который выполняется из металла, из которого сделаны пластины. Размеры прерывателя 3 на 1 см. Данная пластина складывается пополам и надевается на ось.
Далее, изготавливаем основание из фанеры. Для этого на куске фанеры размерами 50 на 50 мм, просверливаем три отверстия (два для болтов по краям и одно по центру для установки ротора). Из металлической пластины изготавливаем П – образный держатель для верхней части ротора. И в нем просверливаем по центру отверстие.
После этого, для изготовления статора, вырезаем из металла три пластины, которые будут соединять болты в нижней части конструкции и проделываем в них по два отверстия для болтов. Надеваем данные пластины на болты, а боты вставляем в отверстия на деревянной площадке.
Далее, болты обматываются изолентой, и на нее наматывается медная проволока 500 витков. На одном из углов деревянной конструкции, крепится держатель для прерывателя контакта. К катушкам подключается электричество напряжением 12 Вольт.
Как правильно сделать моторчик из батарейки
Данный электромотор, носит скорее демонстрационный характер. Для того чтобы изготовить простейший мотор потребуется некоторое количество времени и подручные материалы.
Основные элементы:
- Батарейка 1,5 В;
- Небольшой магнит;
- Булавки;
- Скотч;
- Пластилин.
В первую очередь, необходимо изготовить катушку, которая и будет выступать в качестве ротора. Для этого наматываем эмалированную медную проволоку вокруг батарейки (6 витков). Концы проволоки продеваем в получившуюся катушку и фиксируем узелками.
Для придания жесткости конструкции, лучше использовать проволоку сечение не менее о,5 мм.
Откусываем пассатижами концы катушки (они должны получиться примерно по 4 см). Один конец зачищаем от лака полностью, а второй только с одной стороны (он будет выступать в качестве прерывателя).
Далее, используя скотч, крепим булавки к контактам батарейки. Для этого нужно просто приложить булавки и обмотать батарейку скотчем. Затем, на батарейку при помощи пластилина производится установка магнита.
В ушки булавок вставляем катушку. В данной катушке образуется магнитное поле, за счет которого происходит вращение подвижного элемента конструкции. Если вращения не происходит, поменяйте контакты катушки местами.
Магнит от динамика, медная проволока и лампа для изготовления светильника
Самым простым способом привести в рабочее состояние люминесцентную лампу, является помещение ее в электромагнитное поле обычного магнита, который используется для работы в старых советских динамиках.
Устройство состоит из:
- Круглый магнит;
- Медная проволока.
Для изготовления данного устройства, в первую очередь необходимо извлечь магнит из динамика. Далее, используя молоток не применяя большой силы легкими ударами отбить металлические пластины с магнита.
Обратите внимание! Если пластины не отходят от магнита, можно замочить его на некоторое время в растворителе.
После того, как с магнита сняты пластины, необходимо его очистить от загрязнений. Для этого используйте обычную тряпку или ветошь.
Далее, производится изготовление обмотки. Для этого берется кусок медной проволоки в изоляции. Длины проволоки должно быть достаточно, чтобы сложить ее пополам и обмотать магнит пятью витками. Двойной конец проволоки продевается в получившееся ушко из проволоки.
После того как магнит обмотан, в центральную часть магнита вставляется обычная люминесцентная лампа. Данную конструкцию можно оснастить декоративными материалами и использовать как автономный светильник.
Лучшие самоделки из магнита
Применение магнитов в повседневности настолько широко, что перечисление всех займет много времени. Но так как, многие являются скорее развлекательными, подробнее остановимся на перечислении широко применяемых.
Магниты используют:
- При монтажных работах;
- Мытье окон;
- В качестве держателей.
В первую очередь стоит отметить, что поиск магнитов не очень сложное занятие. Магниты небольших размеров, вы сможете найти в старых наушниках. Более мощные неодимовые магниты можно извлечь из старых жестких дисков компьютера.
Предположим, что вы работаете с деревянной конструкцией. В одной руке вы держите молоток, а в другой элемент данной конструкции. В данном случае держать охапку гвоздей не совсем удобно. Для этого, нужно просто поместить в нагрудный карман магнит и приклеить к нему гвозди.
Бывают ситуации, когда приходится закручивать саморезы в труднодоступных местах, в которых придержать саморез не представляется возможным. Для этого, просто крепите магнит на металлической части отвертки. Намагниченная отвертка позволяет держаться болту или саморезу самостоятельно.
Если приклеить небольшие магниты к компьютерному столу (в любом удобном месте), то можно использовать их в качестве держателей для различных USB или других видов проводов. Для этого на провода одеваются небольшие пружины (можно использовать пружины от ручек), которые и являются металлической примагничивающейся конструкцией.
Сила притяжения магнита зависит не только от его размеров, но и от времени его эксплуатации.
В качестве составного элемента декора, магниты можно использовать в качестве крепежных элементов пазла располагающегося на дверце холодильника. Для этого берется любая фотография, которая расчерчивается на определенные элементы. К каждому элементу при помощи обычного клея приклеивается небольшой магнит. Фото разделяется на составные элементы. После этого собирается на двери холодильника в виде пазла.
Что можно сделать из батарейки (видео)
Для того чтобы собрать практически вечный электродвигатель в домашних условиях, достаточно смекалки и обычных знаний в области электротехники. Что в ряде случаев несомненно вам пригодится.
Здравствуйте уважаемые читатели рубрики ! Сегодня мы предлагаем вам сделать простейший электрический двигатель из батарейки (смотрите ). Несмотря на то, что этот двигатель сделать довольно просто, данное занятие будет довольно интересным и познавательным.
Для того чтобы сделать электродвигатель из батарейки, нам понадобятся:
— пальчиковая батарейка АА;
— тонкогубцы;
— магнит, желательно круглой формы;
— медная проволока.
Делаем электродвигатель
Из медной проволоки (читайте ) тонкогубцами сгибаем фигуру в виде сердца (смотрите фото ниже), которая должна быть изогнута так, чтобы иметь крепление и центр тяжести в одной точке (это важно для устойчивости и вращения конструкции). Батарейку минусом ставим на магнит. С помощью тонкогубцев делаем на плюсе батарейки маленькую вмятину (на нее будет ставиться один конец медной проволоки). Теперь одеваем на батарейку конструкцию из медной проволоки и наблюдаем, как наш электродвигатель начинает вращаться.
Электродвигатель из батарейки и магнита
Почему он работает
Электродвигатель из батарейки начинает работать потому, что на возникшее в проволоке движение заряженных частиц (электрический заряд) воздействует магнитное поле, которое отклоняет направление их движения. В физике это отклонение зовется силой Лоренца.
Для лучшего понимания всего процесса, посмотрите данное видео.
Как из батарейки выжать максимум? Как добыть огонь без спичек и зажигалки? Как «похоронить» батарейку правильно? Цивилизованному человеку представить жизнь без батареек трудно. Но, как показывает опыт, мы недостаточно информированы о возможностях вещей, которые окружают наш быт. 10 лайфхаков с батарейками – тому подтверждение.
1. Мобильный обогреватель для рук
- Люди делятся на два типа. Одни даже в мороз чувствуют себя комфортно. Другие мерзнут в середине июля. Если проблема холодных рук вам знакома не понаслышке, держите под рукой, а вернее – в руках, мини-обогреватель из батареек. Оберните батарейку фольгой, закрепив ее на полюсах-контактах. Зажмите полюса – и наслаждайтесь теплом. Перед тем как взять мини-обогреватели с собой, убедитесь, что батарейки заряжены.
2. Заряженная или севшая – как узнать?
- Но как узнать, заряжена ли батарейка без приборов? Уроните батарейку на стол минусовой стороной с небольшой высоты (2-3 см). Разряженная звонко отскочит и упадет. Заряженная, вероятнее всего, приземлится на полюс с глухим звуком.
3. Электромагнит своими руками
- С помощью простых предметов – батарейки, изолированной медной проволоки (не менее 1,5 метров) и большого гвоздя/болта, можно сделать мощный электромагнит. Намотайте проволоку на гвоздь от одного конца к другому. У каждого конца гвоздя должны остаться «хвостики» для подключения к батарейке. Как только вы присоедините концы проволоки к батарейке, конструкция превратится в электромагнит. Ищите или подбирайте им любые металлические предметы. После рассоединения элементов электромагнит теряет силу.
4. Огонь из батарейки: «тюремная зажигалка»
- Один из любимых трюков лайфхакеров (и не только) – добыча огня с помощью батарейки. Понадобится полоска фольги с бумажным основанием (например, от жевательной резинки) шириной 6-7 мм у концов с заужением до 2 мм по центру. Приложите концы полоски к полюсам батарейки и поднесите устройство к бумаге, которая тотчас воспламенится.
5. AAA вместо AA
- Нужна AA, а под рукой лишь AAA? Проблема решается просто – кусочком фольги, который удержит батарейку в разъеме и приведет устройство в рабочее состояние.
6. Вскрытие батарейки «Крона»
- Алкалиновые батарейки «Крона» содержат 6 батареек типа АААА с напряжением в 1,5 В, которые легко превращаются в батарейки AAA с помощью вышеуказанного лайфхака.
7. Зачем мять разряженные батарейки?
- Копейка рубль бережет. Не выбрасывайте севшие батарейки. Если разряженную батарейку помять, например, зубами или плоскогубцами, она обретет импульс для второй жизни. Кстати, сильно мятая батарейка может протечь и испортить девайс.
8. Стилус для смартфона
- Между прочим, минусовая сторона пальчиковой батарейки может быть стилусом для емкостного сенсорного экрана.
9. Подарок будущим поколениям
- Батарейка, выброшенная в мусорное ведро, нанесет природе серьезный урон. Оказавшись на улице, она загрязнит вредными компонентами 20 квадратных метров земли или 400 литров воды. Складывайте отработанные батарейки в пластиковую бутылку, а пока она заполняется – найдите ближайший пункт сбора батареек, которых в России, увы, немного.
10. Ответственность перед природой с Ikea
Сеть магазинов Ikea возобновила прием отработанных батареек и ртутьсодержащих ламп. Никакой платы за сбор и последующую утилизацию батареек магазин не берет. Ищите спецконтейнеры у выхода из магазина!
На днях показывал ребенку как работает электромотор. Вспомнил эксперимент по физике из школы.
Исходные материалы:
- Батарейка АА
- Эмалированный провод 0.5 мм
- Магнит
- Две скрепки, размером примерно с батарейку
- Канцелярский скотч
- Пластилин
Загибаем часть скрепки.
Наматываем катушку из эмалированного провода. Делаем 6-7 витков. Концы провода фиксируем узелками. Затем зачищаем. Один конец полностью очищаем от изоляции, а другой только с одной стороны. (На фото правый конец зачищен снизу)
Фиксируем скрепки на батарейке скотчем. Устанавливаем магнит. Крепим всю конструкцию на столе при помощи пластилина. Далее надо правильно поставить катушку. Когда катушка установлена, зачищенные концы должны касаться скрепки. В катушке возникает магнитное поле, у нас получается электромагнит. Полюса постоянного магнита и катушки должны быть одинаковыми, то есть они должны отталкиваться. Сила отталкивания поворачивает катушку, один из концов теряет контакт и магнитное поле исчезает. По инерции катушка поворачивается, снова появляется контакт и цикл повторяется. Если магниты притягиваются, мотор крутится не будет. По этому один из магнитов надо будет перевернуть.
От смартфона до ракеты. Учёные создали «вечную» атомную батарейку
Устройство поможет решить серьёзные проблемы с электроснабжением на отдалённых объектах.
Дух времени
Российские учёные из НИТУ «МИСиС» создали атомную батарейку, способную прослужить до 50 лет. Удельная мощность и КПД нового устройства в десять раз выше, чем у любых зарубежных аналогов. Источником энергии в устройстве служит изотоп никель-63 с периодом полураспада около 100 лет, но вопросы к конструкции атомной батарейки всё равно остаются
Изобретение атомной батарейки неслучайно сравнивают с созданием вечного двигателя. Применение такой технологии безгранично: небольшая батарейка может питать практически любой — как бытовой, так и военный прибор. От «вечных» спутников и небольших беспилотников до суперкомпьютеров и небольших полярных станций — одного элемента с радиоактивным изотопом будет достаточно, чтобы подогреть еду, дать свет и даже набрать горячую ванну.
Особенно прорывной эта технология может стать в космосе, с учётом того что человечество уже стоит на пороге освоения ближайших к Земле миров. Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического института Егор Касаткин отметил, что рынок для атомных батареек даже в существующих условиях безграничен.
Военная и гражданская авиация, добывающая промышленность, автономные системы энергоснабжения — можно миллион направлений подобрать, где такая технология будет пользоваться спросом. Весь вопрос в том, насколько гибкой в конечном счёте получится архитектура — можно ли надстроить источник питания для подключения, скажем, не компьютера, а полноценного жилого помещения? — Егор Касаткин. Аспирант факультета прикладной физики Массачусетского технологического института
Конкуренты тоже есть
Промышленный выпуск радиоактивных изотопов для российских атомных батареек хотят наладить до конца 2020 года. Если коронавирус и спровоцированные им изменения не преподнесут дополнительных сюрпризов, то «бензин» для маленьких реакторов со слабым бета-излучением начнут делать в достаточных для экспорта количествах. К созданию батареек, в которых радиоактивный изотоп и алмазный преобразователь для электрической энергии могут спокойно работать 50 и даже 100 лет, в разных странах подошли практически одновременно. Первые разработки российских учёных в этом направлении датируются 2018 годом, их британские коллеги создали такую же технологию в 2019-м, однако ни те ни другие батарейки в продаже ещё не появились.
Зато у американских учёных есть вполне жизнеспособный образец. Разумеется, атомная батарейка в современном её виде — это почти всегда прототип, который нужно дорабатывать. Но американская технология существенно отличается от российской. Два прототипа бета-гальванических батарей значительно мощнее российских, хоть и работают по схожему принципу — преобразовывают радиоактивное бета-излучение в электрический ток.
В компании NDB (разработчик батарейки) утверждают, что продукт позволит «вечно» снабжать энергией абсолютно любое устройство: от смартфона до небольшой баллистической ракеты, которая может автономно и скрытно храниться где-нибудь недалеко от противника. Прототипы атомной батарейки NDB уже прошли испытания в Ливерморской национальной лаборатории и «атомной» лаборатории Кембриджского университета.
Американцам, кстати, принадлежит и пальма первенства по внедрению такой технологии на военные и гражданские спутники и космические аппараты. Первые образцы атомных батареек устанавливали на спутники Transit 4A и 4B.
В обоих случаях учёные подтвердили, что эффективность энерговыделения у прототипов NDB оказалась на уровне 40 процентов. Для сравнения: КПД конкурирующих батарей колеблется в районе 15 процентов. С американской атомной батарейкой всё почти идеально — она не превышает в размерах обычный микрочип, не требует обслуживания и позволяет обеспечить значительным количеством электроэнергии целую серверную крупного предприятия. Единственный недостаток американского устройства — быстрый выход из строя.
Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае Константин Ян отметил, что этот ресурс может вырабатываться за несколько лет.
Заявляемый ресурс — почти 30 тыс. лет. Это очень много, но с учётом отсутствия буферных зон — конденсаторов или литийионных аккумуляторов, большая часть электроэнергии будет просто уходить в никуда. Суть в том, что пока не будет придумано хранилище для излишков энергии, смысла в таких батарейках нет. Российская разработка в этом смысле почти идеальна — небольшой размер, отсутствие потерь энергии и высокий КПД. Её стоимость может оказаться в десятки раз ниже, чем зарубежных аналогов. — Константин Ян. Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае
Кто первый взял, того и тапки
С точки зрения перспектив эксперты ожидают первого технологического «взрыва» на рынке мобильной электроники. Ноутбуки, смартфоны, смарт-часы, фитнес-трекеры и вообще любое устройство «интернета вещей» может быть оснащено как упрощённой версией атомной батарейки, так и «топовой» конфигурацией с повышенной выработкой электроэнергии. Средняя цена «простой» версии на будущее — примерно 100 долларов. Цена за атомную батарейку верхнего уровня — около одной тысячи долларов США.
В Новосибирске начались испытания первого в мире самолёта «на батарейке»
Старенький турбореактивный самолёт ЯК-40 превратили в лабораторию для испытания нового проекта нескольких научных институтов. Установили генератор, преобразователь частоты, аккумулятор и новый тип двигателя. Теперь он – «самолет на батарейке».Электрический двигатель для самолета – цель, на которую работают ведущие инженеры всего мира, это ─ будущее авиации: можно экономить топливо, снизить шум и массу летательных аппаратов. Россия – первая страна, где создан такой двигатель с применением технологии сверхпроводимости.
Аналогов в мире нет. Одно из главных преимуществ – борьба с лишним весом.
«В основе его лежат сверхпроводящие материалы. Они находятся в состоянии 77 градусов Кельвина, внутри ─ жидкий азот. Благодаря этому ─ размеры небольшие, и это позволяет реализовывать огромные мощности», ─ пояснил председатель совета директоров компании-создателя двигателя Андрей Вавилов
А значит в перспективе – перевозить пассажиров. Достижение этой цели считают реальным к 2030 году.
«В мире уже летают электрические самолёты. Это двухместные, которые летают в течение часа, ─ отметил генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения им. Баранова Михаил Гордин. ─ Рано или поздно размер самолётов, которые летают на электротяге, будет увеличиваться. Сначала будут региональные, потом ─ ближнемагистральные. Когда это произойдёт, зависит от скорости развития этих технологий», ─
В 2020 году установку тестировали на стендах, сегодня – первый выезд на полосу. Руление, проверка всех систем прошли удачно. Представить двигатель в полёте планируют на Международной аэрокосмической выставке в Жуковском в июле.
«Следующая летающая лаборатория на базе ИЛ-114 будет создана через два года, и этот самолёт уже будет летать на электрических двигателях сам, без вспомогательных обычных двигателей, ─ сообщил генеральный директор Института им. Жуковского Андрей Дутов.
Исследования продолжают, но идея уже заинтересовала несколько крупных зарубежных производителей авиадвигателей.
Сверхлегкая ракета – двигатель на батарейках
07.07.2020
В
обход идти, понятно, не очень-то легко,
довольно
неприятно и очень далеко
Айболит 66
Продолжение, начало – статьи 1, 2, 3, 4, 5, 6
В первой, второй и третьей публикациях цикла было рассказано о потенциальном рынке сверхлегких ракет-носителей (СЛРН). В четвертой и пятой статьях были рассмотрены некоторые нетрадиционные решения, которые пытались применять в проектах СЛРН. В шестой статье рассмотрены широкодиапазонные двигатели. В настоящей статье изучается вопрос замены турбонасосного агрегата (ТНА) на электрический привод насосов (ЭН) с питанием от аккумуляторных батарей (АКБ). Статья скучноватая, картинок мало, но полезная, ссылок много.
Зачем ракете батарейки
Единственный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) с ЭН, слетавший в космос, это Резерфорд (Rutherford) ракеты RocketLab Electron (рис.1-а). Он оснащен раздельным приводом насосов горючего и окислителя, что позволяет гибко дросселировать его мощность. Но такая схема не является обязательной, привод может быть и общим (рис.1-б). Обзор ЖРД Rutherford приведен в статьях [1],[2]. Каждый ЖРД снабжен двумя гидроцилиндрами (синие на рис.1-а), которые позволяют качать его по двум осям, обеспечивая таким образом управление ракетой. Питание ЭН осуществляется от АКБ. Следует отметить, что АКБ давно и широко применяются на ракетах-носителях (РН) и космических аппаратах [3], но для питания электрических приводов насосов ЖРД они использованы на СЛРН Electron впервые.
Рисунок 1 - ЖРД Rutherford с индивидуальным электрическим приводом насоса окислителя и горючего (а) и альтернативная схема с насосами на одном валу и приводом от общего электрического двигателя
Основной причиной, почему в ракете Electron применены ЭН, является недоступность на рынке коммерческих ТНА. Лидер в области разработки и производства ТНА фирма Barber&Nichols [4] фактически является единственной, кто поставляет ТНА отдельно от ЖРД. Однако она не выпускает ТНА для ЖРД малой тяги. Насосы же и высокооборотные электрические двигатели являются серийной коммерческой продукцией, доступной на рынке, АКБ используются особые, но они тоже серийные.
Пожалуй, единственным подходящим по размерности для СЛРН является ТНА водородного воздушно-реактивного двигателя НК-88, устанавливавшегося в конце 80-х годов на экспериментальный самолёт Ту-155. Данный ТНА при частоте вращения 50 тыс. об/мин может использоваться на водородном НК-88, а при 20 тыс. об/мин – на метановом НК-89. Ценой немалых переделок этот ТНА можно приспособить для метанового ЖРД тягой 1,5 – 2,2 тс [5],[6].
АКБ – революция закончилась
Химические источники тока основаны на окислительно-восстановительной реакции между элементами.
Литий-ионные батареи – лучший выбор при времени работы до 5 мин. Литий является металлом с предельными характеристиками: самой низкой массой, самым низким электродным потенциалом (–3,05 В) и самой высокой токовой нагрузкой (3,83 А·ч/г). Литий-ионные аккумуляторы появились на рынке в начале 90-х годов, история их создания изложена в статье [7], а разновидности и перспективны развития – в статье [8]. Возможность применения литий-ионных АКБ для питания ЭН ЖРД рассмотрена в работе [9]. Показано, что необходимо учитывать одновременно два параметра: удельную емкость E/m и удельную мощность P/m (m-масса элемента). Кроме того, важен ток разрядки, т.е. то, как быстро батарея может отдать накопленную энергию (C-rate), т.к. вращение электродвигателя зависит от силы тока. Емкость по току измеряется в С=ампер·час. В настоящее время на литий-ионных серийных АКБ одновременно достигнуты E/m =220 Вт·ч/кг и P/m=2 кВт/кг, полная картина сочетания этих параметров представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Характеристики современных АКБ различных типов
В отдельных тестах достигнуты удельная энергоемкость литий-ионных элементов порядка 1,5 кВт·ч/кг и рекордный ток 20 кА/кг массы электродов [10]. Их гибриды с литий-оксидными Li-Ο2 (которые сами по себе недостаточно мощные, но теоретически могут обладать рекордной емкостью до 5 кВт·ч/кг [11]) лидируют среди перспективных аналогов по обоим параметрам [12], но внедрены они могут быть не ранее, чем в течение 10 лет. Это связано с тем, что подача кислорода воздуха в ячейку, содержащую легко воспламеняющийся литий, требует сложных технологических решений, кроме того, имеются проблемы с электродами с высокой плотностью тока. С применением новых материалов анода, например, кремния, можно ожидать дальнейшего прогресса, однако этому препятствуют трудности: разрушение и разуплотнение элементов кремниевого слоя, а также рост литиевых дендритов через электролит.
На режимах высоких нагрузок литиевые батареи начинают перегреваться. Например, на токе 15С (характерный ток разрядки АКБ в ЖРД с ЭН) литий-ионные элементы выходят из строя за 600 с [13]. Также, в условиях стратосферы при нагреве может закипеть растворитель электролита, т.к. ячейки не защищены от падения давления и начинают разбухать. Безопасной считается эксплуатация АКБ при температуре элементов ниже 100°С, иначе могут инициироваться экзотермические реакции [14]. Максимум отдачи энергии наблюдается при температуре 35-41ºС. В сухих сборках без принудительного охлаждения теплоотвод осуществляется медленнее в несколько раз, поэтому высокомощные сборки элементов требуется защищать от перегрева даже для длительности пуска 150-200 с. Ожидается, что контроль температуры батарей хладагентом поможет на 20% повысить их энергоотдачу.
Литий-серные батареи имеют отличные показатели удельной энергии (до 1,6 кВт·ч/кг для малых токов разряда), поэтому их можно рассматривать при длительности работы от 10 мин. Напомним, у СЛРН Electron время работы первой ступени – 2,5 мин, второй ступени – 6,5 мин, т.е. применение литий-серных АКБ потребует изменения траектории выведения на более пологую, что попутно уменьшит гравитационные потери. В литий-серных батареях используются различные степени окисления серы в составе полисульфид-иона, что, вероятно, позволяет достигать множества стабильных промежуточных состояний серного электрода. Максимальный задокументированный ток разряда в лабораторных условиях – 3С для удельной энергии порядка 1 кВт·ч/кг [15].
Другие авторы полагают, что у потенциально реализуемых изделий ток разряда не превысит 0,2С [16]. В работе [17] для литий-серных АКБ приняты следующие параметры: 1,2 кВт/кг и 350 Вт·ч/кг, приведено их сравнение с литий-ионными и литий-ионными с полимерным электролитом АКБ (литий-полимерных). Сделан вывод, что для применения на СЛРН литий-серные АКБ хуже литий-полимерных.
Для литий-серных лабораторных тестовых микросборок, использующих структурированные наноуглеродные электроды, значение удельной мощности может достигать 10 кВт/кг, как у коммерческих суперконденсаторов, но это, как всегда с нанотехнологиями, дело отдаленного будущего.
Другие типы АКБ – серебряно-цинковые, никель-кадмиевые и никель-металлогидридные, литий-титанатные по отдельным характеристикам могут превосходить литий-полимерные элементы, но по интегральным показателям уступают им (см. рис.2).
Прекрасными разрядными характеристиками обладают АКБ на базе титаната лития: они быстро заряжаются и дают мощную отдачу по току, что делает привлекательным их применение в общественном транспорте. Но они очень тяжелые, и это закрывает им путь в космос.
К литий-ионным близки и отчасти их превосходят серебряно-цинковые элементы с емкостью до 0,22 кВт·ч/кг и током разряда до 50C (т.е. удельной мощностью до 10 кВт/кг) [18].
Ближайшими к ним серийно выпускаемыми бюджетными элементами являются никель-кадмиевые и никель-металлогидридные с мощностью разряда до 1 кВт/кг и удельной энергией в пределах до 0,11 кВт·ч/кг [19].
Гибрид суперконденсатора и элемента питания – «supercapattery» с использованием наноматериалов является перспективным направлением исследований. Сами по себе суперконденсаторы обладают максимально возможной мощностью разряда, превосходящей все известные элементы питания, но их удельная энергоемкость не превышает 10 Вт·ч/кг [20], что является крайне низким показателем (см. рисунок 3).
Рисунок 3 - Соотношение удельной емкости и удельной мощности у источников энергии различных типов, серым показаны области преимущественного использования
Таким образом, их применение целесообразно при времени разряда в несколько секунд, например, при страгивании с места автомобиля в городской среде или других транспортных средств с тяжелым грузом – тепловозов, электровозов, тягачей и т.п. На СЛРН суперконденсаторы могут быть использованы для раскрутки ЭН при запуске ЖРД.
Представляется также целесообразным объединить АКБ и суперконденсаторы в одну сборку. Удельная энергия таких систем в лабораторных условиях уже достигает 200 Вт·ч/кг, а удельная мощность 3 кВт/кг [21]. При использовании ионных жидкостей в качестве электролита уже сейчас достигнута емкость на уровне 90 Вт·ч/кг при комнатной температуре и 136 Вт·ч/кг при 80ºС [22] с перспективой увеличения до 230 Вт·ч/кг при использовании в качестве электролита LiClO4. Удельная мощность теоретически может достигать 10-20 кВт/кг, что выше, чем у турбокомпрессора.
Для СЛРН гибриды суперконденсаторов с АКБ – supercapattery сегодня уже лучше литий-ионных АКБ, но эта технология находится в самом начале пути своего развития. Кроме того, supercapattery тяготеют к периодичности функционирования заряд/разряд.
Можно сделать заключение, что в обозримом будущем на традиционной ракете могут быть применены только литий-ионные АКБ, причем, наиболее вероятно, с полимерным электролитом. Не следует ожидать улучшения их характеристик более, чем на 25%. Другие типы батарей и топливных элементов не имеют перспектив на классических ракетах-носителях.
При этом необходимо учитывать, что масса элементов – это еще не вся масса АКБ. Так, на гибридных автомобилях масса элементов составляет 0,55 массы АКБ. В перспективе, с учетом возможностей новых материалов и «высоких» аэрокосмических технологий, прогнозируется увеличение этого показателя до 0,7-0,8.
Перспективным направлением исследования являются гибриды supercapattery.
Альтернативные источники питания – а если попробовать в обход?
Как будет показано в следующей статье цикла, даже при самых оптимистичных характеристиках АКБ, ракета с ЭН существенно уступает ракете с ТНА по весовому совершенству. Не существует ли иных обходных путей, которые позволили бы получать электричество на борту в количестве и с параметрами тока, достаточными для привода ЭН?
Топливные элементы (ТЭ) фосфатных, карбонатных, щелочных классов и твердооксидные (ТОТЭ) обладают существенно большей эквивалентной удельной энергоемкостью по сравнение с лучшими АКБ. Как сообщает портал GasWorld [23], дрон на топливных элементах компании MetaVista с баком жидкого водорода и двигателем FCPM производства Intelligent Energy провел в небе 10 часов 50 минут. Удельная энергоемкость системы составила 1865 Вт·ч/кг. Для сравнения: энергоемкость систем на основе Li-Ion аккумуляторов редко превышает 200 Вт·ч/кг.
ТЭ не могут быть мгновенно введены в действие из-за необходимости разогрева до температур порядка 200-1000ºС, что не является для СЛРН серьезным недостатком. Время подготовки ракеты к старту, в любом случае, составляет несколько часов. Большинство ТЭ требуют подачи чистого водорода, что затрудняет их применение в ЖРД, работающих на углеводородном горючем.
К сожалению, достигнутая удельная мощность серийных ТЭ составляет около 1 кВт/кг, максимум – 1,25 кВт/кг, т.е. существенно ниже, чем у лучших литий-полимерных АКБ. Именно невысокая удельная мощность ограничивает применение ТЭ на борту СЛРН.
Интересными свойствами и способностью работать не только на водороде, но и на углеводородном горючем, высоким КПД преобразования химической энергии в электрическую обладают ТОТЭ и родственные им протон-керамические ТЭ [24], но они еще тяжелее обычных.
Таким образом, как и в случае литий-серных батарей, применение ТЭ может быть обоснованным при времени работы больше 10 минут, что потребует запуска СЛРН по пологой траектории.
Интересной идеей является прокачка водорода через протонообменную мембрану под давлением [25], предложенная компанией HyPoint, что позволяет прокачивать через ТЭ в три раза больше водорода, чем в традиционной конструкции – соответственно, увеличивается в три раза его удельная выходная мощность (см. рис.4).
Рисунок 4 - Топливный элемент с воздушным охлаждением и принудительной прокачкой водорода под давлением фирмы HyPoint
Глава компании Алекс Иваненко заявляет, что достигнута удельная мощность 2 кВт/кг. Смущает только то, что компания, перебравшаяся из Сколково в Кремниевую долину, «прославилась» тем, что совместно с небезызвестной сколковской фирмой Бартини под камеры прессы в первом же публичном показе отправила своё чудо техники мордой в сугроб [26]. Очевидная безграмотность конструкции беспилотника Бартини, негативная реакция прессы и насмешки в социальных сетях вызвали специальный пресс-релиз Ассоциации «Аэронет», смысл которого был в том, что профессионалы к этим самодельщинам никакого отношения не имеют.
Сама же идея прокачки водорода под давлением на СЛРН может быть вполне продуктивной, тем более что на борту есть, чем охлаждать ТЭ.
Безгенераторные ТНА в ряде случаев могут быть альтернативой ЭН на АКБ. В безгенераторных водородных ЖРД рекордная энергия теплоотведения водорода, получаемая при охлаждении камеры сгорания и сопла, достаточна для привода турбины ТНА даже на ЖРД малой тяги. Низкие давления и температура перед турбиной позволяют выполнить её конструкцию надежной и легкой.
Так, в КБХА были разработаны безгенераторные ТНА для привода отдельно насоса водорода и отдельно насоса кислорода в ЖРД РД-0146 (см. рисунок 5), а также для первого в мире безгенераторного кислородно-водородного ЖРД Пратт-Уитни Рокетдайн RL10 (США, 1963 г), у которого насосы находятся на одном валу и связаны через редуктор (рисунок 6) [27]. Применение нового ТНА позволяет расширить диапазон использования двигателя RL10 по тяге – от 5 до 15,6 т вместо 6,7– 11,0 т.
Применение на таких ЖРД ЭН, АКБ и ТЭ лишено всякого смысла. Однако с уменьшением размерности турбины КПД её стремительно падает, площадь, с которой собирается энергия за счет охлаждения камеры сгорания, тоже уменьшается, а технические сложности нарастают.
1 – ТНА водорода, 2 – ТНА кислорода, 3 – БТНА водорода, 4 – БТНА кислорода, 5 – камера
Рисунок 5 – Схема системы питаний водородного ЖРД РД-0146 (КБХА) безгенераторного типа (а) и ротор ТНА подачи водорода (б)
Рисунок 6 – Схема системы питаний водородного ЖРД RL-10 (а), ротор водородного насоса (б) и разрез блочного ТНА (в)
Получение водорода для ТЭ прямо на борту. На ЖРД с углеводородным горючим для питания ТЭ необходимо использовать дополнительный источник водорода. Для применения в краткосрочных пусках от 5 минут может рассматриваться пара «цинк-перекись водорода» [28]. Экспериментальная сборка достигает плотностей мощности 1,2 Вт/см2 (как в коммерческих топливных элементах), топливом служит цинковый порошок, окисляемый на аноде. Однако такая конструкция ТЭ уступает известным ТНА, работающим за счет реакции разложения перекиси водорода в газогенераторе. Кроме того, позиция Роскосмоса – применение на борту СЛРН перекиси водорода в любых видах нежелательно. Существуют различные твердые порошки, содержащие водород, например, аминоборан и борогидрид лития, которые отдают при нагревании до 300ºС от 13% до 15% по массе водорода. Но они не конкурентоспособны с АКБ по энергоемкости.
Более перспективны жидкие вещества, которые можно использовать для охлаждения камеры сгорания и сопла ЖРД, например – метанол, который при нагревании до 300-350ºС разлагается на синтез-газ (СО+H2). Метанол имеет сравнительно слабые характеристики теплоотбора и как топливо неинтересен.
Аммиак весьма перспективен. Рассматриваются кислородно-керосиново-аммиачные ЖРД [29], в которых доля аммиака может достигать 35% без потери удельного импульса по сравнению с парой керосин-кислород (см. рис.7). При этом температура горения снижается почти на 600 – 1000ºС из-за невысокой теплотворной способности аммиака (меньше, чем у керосина на 30-33%), что упрощает охлаждение камеры сгорания.
Рисунок 7 – Зависимость идеального удельного импульса в пустоте (Iу,п) от массового соотношения кислородно-керосиновых компонентов топливной смеси (Km) и доли аммиака (в процентах от суммарного расхода топлива)
Такие характеристики являются следствием высокого значения газовой постоянной у продуктов сгорания смеси керосин-аммиак-кислород, которая на 10% больше, чем у керосина с кислородом. А удельный импульс Iу.и. ∽ (RT)½, где R – газовая постоянная, T – температура. При использовании в паре с жидким кислородом пустотный удельный импульс аммиака составляет порядка 2900 м/с, т.е. чуть меньше, чем у керосина, но в смеси с керосином удельный импульс не ниже.
По интенсивности теплоотбора (при паровой конверсии до 6 МДж/кг) аммиак уступает только водороду, хотя и сильно. Но все остальные углеводородные топлива он превосходит в четыре и более раза (паровая конверсия керосина – 1121 кДж/кг, что соответствует теплосъему 0,7 МВт/м2). По теплопроводности аммиак превосходит керосин в 40 и более раз.
Как хладагент аммиак превосходит и жидкий метан. В последнее время стали появляться публикации, что содержащейся в тугоплавких сплавах никель способствует пиролизу метана уже при температуре около 700ºС [30], что сопровождается образованием сажи. В упомянутой работе предлагается защищать охлаждаемую поверхность инертным материалом, например, графитом, что достаточно сложно для регенеративного охлаждения с внутренними каналами сложной формы.
Таким образом, аммиак – отличный хладагент: разлагаясь, он дает водород. При температуре 500-600ºС аммиак разлагается на водород и азот в пропорции 1:3. Высокая газовая постоянная и сравнительно низкая температура парогазовой смеси позволяют сделать турбину ТНА простой и эффективной. Аммиак можно использовать и внутри камеры сгорания и сопла для организации завесного охлаждения, при этом он также в 5-6 раз эффективнее керосина. Расчеты показывают, что при умеренных значениях давления в камере сгорания (80-100 атм) и применении турбины ТНА с перепадом давления πт>2, возможно организовать безгенераторную схему с использованием в качестве рабочего тела парогазовый смеси уже на первой ступени, тем более, на высотных и широкодиапазонных соплах.
Аммиак относится к 4 группе опасности, т.е. мало опасен, его утечки благодаря резкому запаху легко обнаруживаются, в этом отношении он гораздо безопаснее водорода. Он летуч, и его разливы вызывают меньшие экологические последствия, чем разливы керосина. Продукты сгорания содержат окислы азота, но в связи с отсутствием в нем углерода, подбор режимов, при которых выбросы NOx минимальные, не представляет проблемы. Следовательно, аммиак можно считать сравнительно безопасной для экологии и персонала добавкой к топливу.
Ацетам – аммиачно-ацетиленовый раствор. Ацетам имеет удельный импульс до 4200 м/с в пустоте и до 4000 м/с на уровне моря. Зависимость удельного импульса от концентрации аммиака в готовой топливной смеси с кислородом и от соотношения окислителя и горючего (Km) приведены на рисунке 8 [31], где видно, что ацетам существенно превосходит керосин, а при доле аммиака в топливной смеси 15% требует такого же количества кислорода.
Рисунок 8 - Зависимость идеальных значений удельного пустотного импульса для продуктов сгорания в кислороде ацетилено-аммиачного горючего различного процентного состава от Km при степени расширения сопла r = 10,3, (pк = 166 кгс/см2 , Km массовое отношение кислорода к ацетилену/керосину в топливной смеси), процентное содержание аммиака в топливе
Ацетам – высокоэнергетическое топливо, уступающее только водороду. Оно может храниться при температуре минус 40ºС и давлении около 3 атм, что хорошо соответствует условиям наддува баков СЛРН по условиям прочности, когда стартовая тяговооруженность составляет порядка 2. Именно такая тяговооруженность является оптимальной для ракеты с корпусом из углепластика. Можно использовать аммиак для охлаждения, а затем смешивать его с ацетамом. Переход от окислительного газа к нейтральному парогазу снимает целый ряд острых технических проблем и повышает безопасность эксплуатации ЖРД, в том числе при многоразовом использовании. Вдобавок к химической нейтральности, лучше у аммиачной смеси также и работоспособность – газовая постоянная около 60 Дж/кг·град, тогда как для окислительного турбогаза она не превышает 30 Дж/кг·град. Следовательно, смешиваемый с ацетамов парогаз также может использоваться для получения электроэнергии на борту в ТЭ или в качестве рабочего тела для безгенераторного ТНА.
К сожалению, ацетам плохо изучен. Достоверно известно, что относительно безопасными могут быть смеси с парциальным давлением ацетилена в газовой смеси не более 10 атм. Растворимость ацетилена в жидком аммиаке нелинейно расчет с уменьшением температуры. Соответственно, при сжатии раствора, выделяться в газовую фазу будет больше ацетилена. Газообразный ацетилен непредсказуем, коварен и чрезвычайно взрывоопасен. Поскольку он детонирует при сжатии, а также и при нагреве до 500ºС, то совершено непонятно, как поведет его смесь с аммиаком в топливных насосах. Все эти вопросы требуют тщательного изучения и экспериментальной отработки.
С другой стороны, даже смесь ацетилена с аммиаком в пропорции 50-50% превосходит керосин по всем показателям как ракетное горючее и как хладагент. Ацетам является весьма перспективным для применения в ротационно-детонационном двигателе, который при работе на ацетаме и давлении в камере сгорания до 150 атм вообще не требует насосов.
Комбинированная схема с генератором электроэнергии для подзарядки АКБ может быть использована на классической ракете для вариантов, когда отбираемой за счет охлаждения энергии не хватает для привода ТНА. Поскольку удельная мощность электрогенератора в зависимости от частоты вращения составляет 3-5 кВт/кг, то выгоднее использовать для получения энергии генератор, а не ТЭ, в тех случаях, когда требуется высокая удельная мощность, т.е. при классическом вертикальном старте с большим ускорением. Следовательно, мощный электрический генератор, работающий через высокорейтинговые АКБ или, в идеале, через supercapattery, является оптимальным источником тока.
Вполне интересным может быть вариант с термоэмиссионным охлаждением (ТэО), кратко рассмотренным в шестой статье. Напомним, что в типичном случае, термоэмиссионное покрытие может генерировать электрическую мощность 250 кВт/м2 при температурах более 1500К. Защищаемая конструкция охлаждается при этом на 500-700 гр. С нагреваемых участков собирается электроэнергия с КПД преобразования в электричество порядка 50%. Её можно использовать для подзарядки АКБ.
Заключение
В настоящей статье были рассмотрены аккумуляторные батареи различных типов. Показано, что для традиционной сверхлегкой ракеты с быстрым вертикальным стартом наилучшим вариантом на обозримую перспективу являются литий-полимерные элементы. Наиболее перспективным направлением исследований являются гибриды суперконденсаторов и аккумуляторных батарей – supercapattery.
Переход на водород исключает потребность в электронасосах, т.к. безгенераторная схема с использованием паров водорода из рубашки охлаждения ЖРД генерирует достаточно энергии для привода насосов. Применение в качестве горючего смеси керосина с аммиаком и ацетилена с аммиаком представляется хорошей альтернативой водороду. В этом случае может быть реализована безгенераторная схема, в том числе, с выработкой водорода на борту для питания топливных элементов, но более привлекательным с точки зрения удельной массы выглядит привод от турбины электрического синхронного генератора, подзаряжающего аккумуляторные батареи. Данная схема отличается наибольшей гибкостью, поскольку частоты вращения турбины и насосов могут изменяться независимо друг от друга.
Для подзарядки батарей могут использоваться элементы термоэмиссионного охлаждения, которые уступают по эффективности теплоотбора регенеративным системам, использующим керосин, но преобразуют энергию непосредственно в электричество с КПД порядка 50%.
В следующей статье будет приведен весовой анализ ракет с электрическими насосами и турбонасосными агрегатами. Будут рассмотрены варианты различных топлив в сочетании с электрическим приводом.
Благодарности
Автор благодарит за помощь в подготовке статьи и предоставленные материалы сотрудников Научно – Исследовательской Лаборатории Беспилотных авиационно-космических систем (НИЛ БАКТС) БГТУ «Военмех»: Станислава Колосенка, Алексея Колычева и Александра Никитенко.
[1] https://thealphacentauri.net/25345-o-dvigatele-rutherford/
[2] https://habr.com/ru/post/404025/
[3] http://jurnal.vniiem.ru/text/171/14-23.pdf
[4] https://www.barber-nichols.com
[5] Иванов А.И., Борисов А.В. Кислородно-водородный ЖРД для разгонных блоков ракет-носителей легкого класса с использованием водородного ТНА, разработанного для авиационного ГТД. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, №3(34), 2012, с.302-306.
[6] Иванов А.И., Косицын И.П., Борисов В.А. Анализ схем жидкостного ракетного двигателя небольшой тяги с авиационным турбонасосным агрегатом на метане // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2016. Т. 15, No 4. С. 75-80. DOI: 10.18287/2541-7533- 2016-15-4-75-80.
[7] https://habr.com/ru/company/toshibarus/blog/455513/
[8] https://habr.com/ru/company/toshibarus/blog/462185/
[9] Rachov, A. Pavlov, P & Tacca,
H.E. & Lentini, Diego. “Electric Feed Systems for Liquid-Propellant Rockets,” Journal of
Propulsion and Power, Vol. 29, No. 5, 2013, pp. 1171-1180.
doi:
10.2514/1.B34714.
[10] Linpo Yu, George Zheng Chen, “Supercapatteries as High‑Performance Electrochemical Energy Storage Devices”, Electrochemical Energy Reviews, 2020.
[11] Grande L, Paillard E, Hassoun J, et al. The lithium/air battery: still an emerging system or a practical reality? Adv Mater. 2015;27:784–800. doi: 10.1002/adma.201403064.
[12] L. An, T.S. Zhao et al., “A low-cost, high-performance zinc-hydrogen peroxide fuel cell”, Journal of Power Sources 275 (2015) 831e.
[13] X T. Dong, P. Peng, F. Jiang, “Numerical modeling and analysis of the thermal behavior of NCM lithium-ion batteries subjected to very high C-rate discharge/charge operations”, International Journal of Heat and Mass Transfer, Volume 117, February 2018, pp. 261-272.
[14] Yang Yang, Yishen Xue, et al., “A Facile Microfluidic Hydrogen Peroxide Fuel Cell with High Performance: Electrode Interface and Power-Generation Properties”, ACS Appl. Energy Mater., 2018, 1, 10, 5328-5335.
[15] Zhan Lin, Chengdu Liang “Lithium-Sulfur Batteries: from Liquid to Solid Cells”, J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 936-958.
[16] Zhu Kunlei, Wang Chao, Chi Zixiang, Ke Fei, Yang Yang, Wang Anbang, Wang Weikun, Miao Lixiao, “How Far Away Are Lithium-Sulfur Batteries From Commercialization?” , Frontiers in Energy Research, vol. 7, 2019, p.123.
[17] Kaan Gegeoglu, Mehmet Kahraman, Arif Karabeyoglu. Assessment of Using Electric Pump on Hybrid Rockets. Conference: AIAA Propulsion and Energy 2019 Forum. DOI: 10.2514/6.2019-4124.
[18] Thomas P. J. Crompton, Battery Reference Book, Elsevier, Mar 20, 2000.
[19] Siraj Sabihuddin, Aristides E. Kiprakis and Markus Mueller, “A Numerical and Graphical Review of Energy Storage Technologies”, Energies 2015, 8, 172-216.
[20] М.Сизов, “Устройство для выравнивания напряжений на элементах батареи суперконденсаторов”, Современная Электроника, № 1, 2013, c 40-43.
[21] Linpo Yu, George Zheng Chen, “Supercapatteries as High‑Performance Electrochemical Energy Storage Devices”, Electrochemical Energy Reviews, 2020.
[22] Yu LP., Chen GZ. High energy supercapattery with an ionic liquid solution of LiClO4. Farad Discuss. 2016;190:231–240. doi: 10.1039/C5FD00232J.
[23] https://www.gasworld.com/hydrogen-powered-uav-sets-record-in-the-sky/2016427.article
[24] Duan C, Kee RJ, Zhu H, Karakaya C, Chen Y, Ricote S, et al. Highly durable, coking and sulfur tolerant, fuel-flexible protonic ceramic fuel cells. Nature 2018;557:217–22. doi:10.1038/s41586-018-0082-6.
[25] https://naukatehnika.com/turbo-toplivnyie-elementyi-evtol.html
[26] https://nplus1.ru/news/2018/12/08/bartini
[27] А. И. Дмитренко, А. В. Иванов, В. С. Рачук. Развитие конструкций турбонасосных агрегатов для водородных ЖРД безгенераторной схемы, разработанных в КБХА. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. No 4 (24) 2010 г., с.38-48.
[28] L. An, T.S. Zhao et al., “A low-cost, high-performance zinc-hydrogen peroxide fuel cell”, Journal of Power Sources 275 (2015) 831e.
[29] В.И. Архангельский, В.Н. Хазов. Кислородно-Керосино-Аммиачные топливные композиции в ЖРД. http://lpre.de/resources/articles/83121926.pdf.
[30] R. Minato, K. Higashino, M. Sugioka and Y. Sasayama. Control of LNG Pyrolysis and Application to Regenerative Cooling Rocket Engine. https://www.intechopen.com/books/heat-exchangers-basics-design-applications/control-of-lng-pyrolysis….
[31] Хазов, В.Н. Ацетилено-аммиачные растворы как высокоэффективное горючее кислородных ЖРД [Teкст] / В.Н. Хазов // Труды НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко. – 2008. – No 26. – С. 48-67.
#Аэроспейснет, #ракета, #космос
Реактивный прорыв: под Северодвинском испытывались «ядерные батарейки» | Статьи
Взрыв на полигоне в Архангельской области, унесший 8 августа жизни пяти специалистов «Росатома», не имеет отношения к работам над ракетой «Буревестник». ЧП произошло при испытании не ракеты, а перспективного ускорителя — новой жидкостной реактивной двигательной установки, на борту которой были смонтированы «ядерные батарейки», сообщил источник «Известий» в военном ведомстве и подтвердили еще два источника в ОПК. «Батарейками» на военно-промышленном сленге называются принципиально новые изотопные источники питания. Несмотря на неудачу, разработки будут продолжены.
Мал, да дорог
Полигонные испытания реактивной установки с изотопными источниками 8 августа проводились впервые, отмечают источники «Известий». Предназначение новой разработки не разглашается.
«Батарейки» использовались вместо традиционных аккумуляторов. По мнению экспертов, они значительно упростят обслуживание и удешевят применение жидкостных ракетных двигателей. В них топливо и окислитель находятся отдельно друг от друга и принудительно подаются в камеру сгорания. Там они смешиваются, происходит инициация — микровзрыв и начинается горение с выделением большого количества тепла. Такая конструкция сложнее, чем у твердотопливных двигателей.
— У двигателя с жидким топливом гораздо больше энергия. А значит, ракета гораздо быстрее разгоняется и достигает высоких скоростей, — пояснил «Известиям» военный историк Дмитрий Болтенков. — Минус таких двигателей в их опасности. Топливо и окислитель очень токсичны и взрывоопасны. Они могут привести к катастрофе и гибели людей от отравления или взрыва.
По словам собеседников издания, «атомные батарейки» обеспечивали необходимую мощность заряда для инициации. Причины случившейся нештатной ситуации пока не определены. Найти ответ на этот вопрос предстоит специальной комиссии.
Разработкой испытанных в Нёноксе «батареек» занимается Российский федеральный ядерный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (РФЯЦ-ВНИИЭФ), расположенный в Сарове. Одно из направлений работы этого научного учреждения — создание малогабаритных источников энергии с использованием радиоактивных материалов. Такие изделия необходимы не только для новых систем вооружений, но и для космических исследований, а также в народном хозяйстве. В частности, они незаменимы в Арктике и других удаленных районах.
Разработкой испытанных в Нёноксе «батареек» занимается Российский федеральный ядерный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (РФЯЦ-ВНИИЭФ), расположенный в Сарове
Фото: РИА Новости/Андрей Золотов
Характеристики новых изотопных источников питания остаются засекреченными. «Известия» направили запрос в «Росатом» с просьбой раскрыть информацию, какое изделие испытывалось в момент нештатной ситуации, как новые источники питания влияют на характеристики двигательной установки и продолжатся ли работы. На момент публикации ответ не поступил.
По мнению экспертов, «атомные батарейки» — это развитие так называемых радионуклидных термоэлектрических генераторов (РИТЭГи). Это компактные источники энергии, которые использовались для производственных нужд еще в Советском Союзе.
— Визуально источник представляет собой коробку метр на метр, — рассказал «Известиям» Дмитрий Болтенков. — Радиоактивный элемент тщательно упакован в свинцовую защиту. Энергию вырабатывает делящийся элемент — слабый изотоп. Он выделяет тепло, оно преобразуется в электричество. Это надежные устройства, с ними никогда не возникало проблем. При разрушении они создают минимальное заражение в радиусе 30–40 метров, которое не представляет особой угрозы для окружающей среды.
За рубежом также ведутся подобные работы. К примеру, в США с 2015 года реализуется проект Kilopower, в рамках которого создаются ядерные реакторы для космических аппаратов мощностью от 1 до 10 кВт. В прошлом году в пустыне Невада прошли первые испытания такого реактора.
Больше тепла
Новые изотопные источники питания — «атомные батарейки» — на порядок облегчают обслуживание, применение и хранение жидкостных реактивных двигателей, считает главный редактор интернет-проекта Militaryrussia Дмитрий Корнев.
— Для таких двигательных установок очень важно поддерживать термостатичность — когда выдерживается постоянная температура топлива, окислителя и всех систем, — отметил эксперт. — Поэтому эти изделия требуют очень сложной инфраструктуры. Их хранят в специальных помещениях и держат постоянно подключенными к источникам энергии. Перевозят их на специально оборудованных автомобилях. Но благодаря «атомной батарейке» таких проблем больше не возникнет. Изотопный источник выделяет достаточно тепла и электроэнергии, чтобы поддерживать режим термостатичности.
Нештатная ситуация произошла 8 августа на полигоне Нёнокса Минобороны России в Архангельской области. В результате взрыва с последующим возгоранием погибли пять сотрудников РФЯЦ-ВНИИЭФ: Алексей Вьюшин, Евгений Коратаев, Вячеслав Липшев, Сергей Пичугин и Владислав Яновский. Три специалиста саровского ядерного центра получили ранения.
Фото: РИА Новости/Министерство обороны РФ
Как заявили позднее в «Росатоме», трагедия произошла в период работ, связанных с инженерно-техническим сопровождением изотопных источников питания на жидкостной двигательной установке.
В минувшее воскресенье в Сарове был объявлен двухдневный траур.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Моторный привод для автомобилей с батарейным питанием | Электродвигатели специальные
Что касается моторного привода для аккумуляторных вилочных погрузчиков, мы являемся ведущим производителем в Японии и, как ведущий поставщик, пользуемся большим доверием на рынке.
Свяжитесь с нами
Характеристики продукта
Для путешествий / открытого типа Контроллер переменного тока (тип S и тип L)Мы начали разработку и серийное производство двигателей постоянного тока и контроллеров для аккумуляторных погрузчиков в 1960-х годах.Мы обеспечиваем серийное производство двигателей постоянного и переменного тока (IM и PM) и имеем множество записей о поставках. В последние годы мы улучшили управление транспортными средствами и добились снижения энергопотребления на 20% для клиентов, использующих новый двигатель с постоянными магнитами и систему управления. Мы выслушали запросы клиентов (выходные характеристики и размеры) и предложили подходящий дизайн продукта для автомобилей с аккумуляторным питанием.
- Соответствующий дизайн продукта
Приложения и решения
Мы предлагаем подходящую систему для автомобилей клиентов, опираясь на наш опыт работы с системами моторного привода для различных транспортных средств с аккумуляторным питанием.
Узкий островок или гусеница для вилочного погрузчика | Вилочный погрузчик с противовесом | Мусоровоз с уплотнением отходов | Платформа для авиационных работ |
Портативная тележка и тележка для поддонов | Тягач | Гольфмобиль |
Технические характеристики
Ассортимент продукции
- * Мы принимаем только заказы на серийное производство.
AC400-S | AC400-L | |||
---|---|---|---|---|
Номинальное напряжение АКБ | 48В (36В) | 72 В и 80 В | 48В (36В) | 72 В и 80 В |
Максимальный ток (номинальный в течение 2 минут, базовая температура 800 ° C или меньше) | 350Arms | 270 Армс | 550 Армс | 410 Армс |
Размер / масса (без клеммного болта) | W132.0 × В80,3 × Г250,0 мм / 2,4 кг | Ш292,0 × В80,3 × Г228,5 мм / 3,8 кг | ||
Применимая частота двигателя / двигателя | Трехфазный асинхронный двигатель / от 0 до 250 Гц | |||
Режим управления | Контроль скорости, крутящего момента | |||
Рабочая температура окружающей среды / температура хранения | от -20 ° C до + 40 ° C (возможен запуск при -40 ° C) / от -40 ° C до + 85 ° C | |||
Степень защиты от проникновения (IP) | IP54 | |||
Система охлаждения | Излучение тепла на противовес автомобиля / принудительное воздушное охлаждение (дополнительные устройства: радиатор и вентилятор) | |||
Место установки | В салоне автомобиля (На монтажной поверхности не должно быть неровностей.Обязательно нанесите смазку для теплового излучения) | |||
Связь | CAN-Шина 、 RS232C | |||
Стандарты | Соответствует UL583 (Принято на уровне транспортного средства, а не на уровне отдельного блока) EN1175-1 |
Прочее (принадлежности)
Мы предоставляем аксессуары, включая магнитный контактор и блок ускорения (мы принимаем только заказы на серийное производство).
Справочная таблица
Это краткая справочная таблица, в которой показаны диапазоны напряжения и мощности каждого серийного двигателя.Достаточно одного взгляда, чтобы увидеть наши предложения.
- Вопросы по продукту
Как работают электромобили?
Полностью электрические транспортные средства (электромобили), также называемые аккумуляторными электромобилями, имеют электродвигатель вместо двигателя внутреннего сгорания. В транспортном средстве используется большая тяговая аккумуляторная батарея для питания электродвигателя, и его необходимо подключать к сетевой розетке или зарядному оборудованию, также называемому питающим оборудованием для электромобилей (EVSE).Поскольку он работает на электричестве, автомобиль не выпускает выхлопных газов из выхлопной трубы и не содержит типичных компонентов жидкого топлива, таких как топливный насос, топливопровод или топливный бак. Узнайте больше об электромобилях.
Изображение в высоком разрешенииКлючевые компоненты электромобиля
Батарея (полностью электрическая вспомогательная): В транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная батарея обеспечивает электроэнергией аксессуары транспортного средства.
Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.
Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.
Тяговый электродвигатель: Используя мощность от тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля.В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют функции привода и регенерации.
Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора. Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.
Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.
Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.
Блок тяговой аккумуляторной батареи: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.
Трансмиссия (электрическая): Трансмиссия передает механическую энергию от тягового электродвигателя для привода колес.
Советы по питанию двигателей от батарей
Многие из наших клиентов намереваются использовать наши двигатели с аккумуляторными блоками питания, которые могут варьироваться от самых простых конструкций до сложных портативных устройств, в которых аккумулятор питает множество электронных устройств.
Здесь мы рассмотрим некоторые из часто задаваемых вопросов, которые задают пользователи аккумуляторов, и выделим некоторые потенциальные подводные камни, которые необходимо учитывать. Большая часть статьи относится ко всем двигателям постоянного тока, включая наши мотор-редукторы и вибрационные двигатели, и мы укажем на любые ключевые отличия.Обратите внимание, что помощь в управлении бесщеточными двигателями и LRA лучше найти в наших бюллетенях по применению.
Что мне нужно?
Кроме аккумулятора и мотора? Ничего такого.
Что ж, это может быть немного упрощенно – вы резко уменьшаете свою гибкость и возможности с таким небольшим количеством компонентов. Однако во многих случаях двигатель должен вращаться в одном направлении с одной скоростью, и его можно включать / выключать отключением питания:
Самая простая схема для двигателя постоянного тока
Не хотите постоянно подключать / отключать аккумулятор? Попробуйте простой переключатель:
Самая простая схема для двигателя постоянного тока, с выключателем
Мы могли бы рассмотреть еще более сложные схемы и то, как они взаимодействуют с двигателем, но в этой статье основное внимание уделяется использованию батарей в качестве источника питания.Поэтому для простоты воспользуемся схемой, приведенной выше.
Как долго это продлится?
Чтобы рассчитать, на сколько хватит заряда батареи, нам понадобятся две цифры; емкость аккумулятора и ток, потребляемый двигателем.
Аккумуляторы измеряют свою емкость в миллиампер-часах, мАч. Здесь указано, сколько часов батарея может обеспечить ток 1 мА или сколько мА тока она может обеспечить в течение одного часа.
Потребляемый ток зависит от двигателя, для этого мы можем обратиться к таблицам данных, найденным на страницах продукта.График типичных характеристик показывает, как ток изменяется в зависимости от входного напряжения (вибрационные двигатели) или крутящего момента (двигатели постоянного тока и мотор-редукторы при номинальном напряжении).
Тогда:
$$ Работа \: Время \: (ч) = \ frac {Аккумулятор \: Емкость \: (мАч)} {Рабочий \: Ток \: (мА)} $$
Это дает нам хорошее начало, но на самом деле есть несколько других факторов, которые влияют на срок службы.
Общие ловушки
Напряжение аккумулятора
Не все батареи созданы равными, убедитесь, что напряжение на подходящем уровне.Например, в то время как двигатель 3 В, скорее всего, будет работать от батареи 1,5 В AA, но вы получите лучшую производительность, подключив две батареи AA последовательно для создания источника питания 3 В. И наоборот, если двигатель рассчитан на 1,5 В, при использовании батареи 3 В возникает риск немедленного повреждения двигателя (как и все, что выше максимального рабочего напряжения).
Пониженное напряжение заставляет двигатели вращаться медленнее. Это снижает возможности управления крутящим моментом для двигателей постоянного тока и мотор-редукторов, в то же время вызывая меньшую вибрацию двигателей.
Кроме того, некоторые конструкции батарей имеют разное напряжение, даже если они классифицируются, например, как AA. Перезаряжаемые батареи являются худшими нарушителями этого правила, наиболее популярные типы имеют напряжение 1,2 В.
Емкость аккумулятора
Значение мАч измеряется в очень специфических условиях тестирования и не является репрезентативным для всех сценариев.
В реальных приложениях, хотя батарея может работать в соответствии со своим номиналом при низком и прерывистом потреблении тока, она будет разряжаться намного быстрее при более высоком потреблении тока.Аккумулятор емкостью 1600 мАч обеспечит 1 мА в течение почти 1600 часов, однако он не обеспечит 1,6 А в течение полного часа.
Рассмотрите возможность добавления второй батареи параллельно, это сохранит напряжение питания, но увеличит емкость. В аккумуляторных батареях для ноутбуков обычно используются 4 последовательно соединенных элемента для увеличения напряжения и два параллельных набора из 4 последовательных элементов для увеличения емкости.
Сдвиг напряжения аккумулятора
По мере разряда аккумуляторов их напряжение падает. Этот эффект будет более заметен для определенных типов батарей и, как правило, не является большим фактором, но если ваше приложение разработано близко к пределам, это может привести к сбою.
Обратите особое внимание на разницу между типичным пусковым напряжением (когда двигатель обычно запускается) и сертифицированным пусковым напряжением (где оно гарантировано). Для двигателей постоянного тока и мотор-редукторов тормозной момент снижается.
Если вас это беспокоит, используйте аккумулятор с уровнем выше требуемого (например, аккумулятор 3,6 В) и регулятор напряжения, настроенный на желаемое постоянное напряжение (например, 3YV).
Пусковой ток
Двигатели потребляют больше тока при запуске (чтобы преодолеть инерцию массы или трение в шестернях), чем при нормальной работе, поэтому они сокращают срок службы батареи больше, чем при нормальной работе.
В технических характеристиках указано значение «Максимальный пусковой ток», но время, необходимое для снижения потребляемого тока до нормального режима работы, варьируется для каждого двигателя. Это очень затрудняет расчет точного времени работы.
Как сделать простой электродвигатель
Электродвигатель, разобранный до мелочей – это устройство, которое вращается магнитным полем. Все остальные биты чисто механические. Мы встретили человека, который утверждает, что изобрел простейший электродвигатель.Мы не уверены в его утверждении. Всегда будет лучший способ сделать самый лучший простой электродвигатель.
Биты, необходимые для изготовления очень простого электродвигателя
Простой электродвигатель Венделла Окея состоит из щелочной батареи на 1,5 В, винта для гипсокартона, небольшой дисковой неодимовой батареи и шестидюймового простого медного провода.
Угол наклона неодима немного сбил нас с толку, пока мы не поняли, что эти батареи широко используются в хобби, потому что они обладают мощным ударом.
А теперь давайте создадим простой электродвигатель!
Неодимовый аккумулятор Двигатель: Windell H. Oskay: GNU 1.2
Наша батарея будет «униполярной», потому что она использует постоянный ток и имеет два магнитных полюса.
Оставив науку в стороне, мы находим способ зажать аккумулятор в свободном пространстве так, чтобы положительный полюс был направлен вниз.
Далее прикрепляем дисковый неодимовый аккумулятор к головке самореза для гипсокартона. Затем касаемся кончиком винта плюсовой клеммы аккумулятора, и он там висит.
Почему? Это потому, что сила электромагнетизма проходит через винт. Наконец, прижимаем один конец медного провода к отрицательной клемме аккумулятора вверху. Затем слегка прикасаемся к магниту другим концом проволоки. Вуаля, мы сделали это! У нас есть простой электродвигатель, и о боже, смотри, как он крутится!
Дисковая неодимовая батарея плоская, поэтому ее магнитное поле ориентируется через ее плоские поверхности. Когда мы прикасаемся к нему проводом, электричество течет вниз по винту, сбоку через магнит и через провод к отрицательной клемме аккумулятора.Во время работы винт начинает вращаться. И у нас есть простой электродвигатель, который мы можем показать нашим друзьям. Как это красиво.
Связанные
Мотор Фарадея: устройство электрического магнитного вращения
Как работает магнит
Изображение для предварительного просмотра: винты крупным планом
Ссылка для обмена видео: https://youtu.be/w2f6RD1hT6Q
TESLA MODEL 3 / Y АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ И КОНТРОЛЛЕР ДВИГАТЕЛЯ – Ingenext
4 . DCDC 12 также работает и может быть установлен в пределах 12-15 В.
5 . Несколько аккумуляторов могут быть подключены параллельно для более крупных проектов.
6 . Мы настоятельно рекомендуем использовать охлаждающую жидкость PentoFrost A3.
КОНТРОЛЛЕР ДВИГАТЕЛЯ (приводной инвертор)
Мотор может управляться двумя разными способами для функций: привод , реверс , парк , замедленный и регенерация.
1 . Первый способ – это CAN-шина , которая будет снабжена базой данных CAN.Эта база данных позволяет получать данные в реальном времени, такие как скорость, мощность, регенерация, напряжение, температура. Это также позволяет контролировать несколько ограничений, таких как максимальная мощность, регенерация торможением и многое другое. Работает только с батареей и контроллером мотора
2. Второй способ – с помощью цифровых входов для управления PRND, замедлением и регенерацией с помощью кнопок. Также есть выходы для включения заднего хода и стоп-сигналов. Работает только для контроллера мотора.
ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ВАШЕГО ДВИГАТЕЛЯ
1. Вам понадобится оригинальный выключатель тормоза , и педаль акселератора . Они не входят в комплект поставки контроллера.
2 . Вам понадобится высоковольтный кабель. Обычно он идет в комплекте с вашим мотором.
3 . Контроллер не работает, если вы используете только передний мотор. Он работает с задним двигателем (RWD) или с обоими двигателями (AWD).
4. Вам нужно отправить нам свой инвертор и масляный насос, чтобы мы могли их запрограммировать.
5 . Мы настоятельно рекомендуем использовать охлаждающую жидкость PentoFrost A3.
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ ОПЦИИ
1. Вы можете купить полный комплект, в который входит мотор и контроллер со всеми необходимыми ремнями безопасности. Также в качестве опции доступны: задний подрамник с подвеской, мостами и аккумулятором.
2. Мы можем изготовить подвесные системы на заказ для вашего проекта.
3. Мы можем продать вам сенсорный экран с программным обеспечением, адаптированным под ваш проект.
При покупке контроллера вы получаете 1 час технической поддержки, которая включает программирование аккумулятора и / или двигателя. Для получения дополнительной технической поддержки вы должны приобрести часы здесь.
Мощный электродвигатель для бензопилы с батарейным питанием
- Высокая режущая способность, как у бензинового двигателя
- Без выхлопных газов, электродвигатель без выхлопных газов
- Низкий уровень шума при работе для резки в условиях, чувствительных к шуму
- Простота использования и безопасность с защитой от перегрузки
Johnson Electric предлагает широкий спектр технологических платформ для двигателей переменного, постоянного и постоянного тока для производителей всех типов пил.Мы предоставляем ведущим производителям электроинструментов уникальные прикладные функции, необходимые для настольных и ручных инструментов. Прецизионные микровыключатели Johnson Electric для конкретных приложений – выбор мировых лидеров в этом сегменте для обеспечения безопасности и определения положения.
Johnson Electric предлагает уникальные системные решения, начиная с широкого спектра инновационных платформенных технологий.
- Высокая режущая способность, как у бензинового двигателя
- Без выхлопных газов, электродвигатель без выхлопных газов
- Низкий уровень шума при работе для резки в условиях, чувствительных к шуму
- Простота использования и безопасность с защитой от перегрузки
Высокая надежность, высокая мощность и высокий КПД являются ключевыми характеристиками технологии двигателей Johnson Electric для применения в цепных пилах.Двигатели спроектированы для достижения высокой удельной мощности и низкого рабочего тока. Двигатели проходят всесторонние испытания, чтобы гарантировать, что их характеристики, надежность и надежность разработаны специально для соответствия требованиям конкретного применения.
Johnson Electric является лидером в области технологии микропереключателей, предлагая прецизионные микропереключатели под маркой Saia и микропереключатели промышленного класса под маркой Burgess. Наши микропереключатели доступны в сериях сверхминиатюрных, сверхминиатюрных, миниатюрных и стандартных.В этой серии продуктов микропереключатели сегментированы по номинальной мощности, номинальной температуре, рабочим нагрузкам, характеристикам окружающей среды и упаковке. Многие переключатели специально спроектированы для конкретных промышленных приложений. Продукты Saia и Burgess выбираются лидерами отрасли, которым требуется 100% стабильная и точная производительность критически важных функций.
Наши продуктовые линейки постоянно развиваются, чтобы определить передовые технические характеристики и человеческий фактор.Мы постоянно интегрируем больше функций в наши решения и настраиваем человеческий интерфейс в соответствии с современными тенденциями в дизайне продуктов. Компания Johnson Electric R&D нацелена на постоянное дифференцирование наших клиентов.
Johnson Electric предлагает уникальные системные решения, начиная с широкого спектра инновационных платформенных технологий.
- Электроэнергия эквивалентна 2-сильному бензиновому двигателю
- Легкий запуск и простое управление
- На 15 дБА ниже уровень шума для бесшумной работы
- Решение для тяжелой работы дома и на ферме
Ford Motor и SK Innovation объявляют о создании совместного предприятия по производству электромобилей в Северной Америке.Америка
Посетитель фотографирует новый автомобиль Ford Aspire во время его презентации в Нью-Дели, Индия, 4 октября 2018 г. Снимок сделан 4 октября 2018 г. REUTERS / Anushree Fadnavis
ДЕТРОЙТ, 20 мая (Reuters ) – Ford Motor Co (FN) и южнокорейский производитель аккумуляторов SK Innovation (096770.KS) объявили в четверг, что они создадут совместное предприятие по производству аккумуляторов в Северной Америке, чтобы поддержать выпуск электромобилей № 2 в США.
Компании заявили, что подписали меморандум о взаимопонимании по созданию предприятия под названием BlueOvalSK.В среду агентство Reuters сообщило о планах создания совместного предприятия. подробнее
Подробная информация о структуре собственности предприятия будет указана в окончательном соглашении, которое ожидается позже этим летом, сказал Форд.
Планируется, что партнерство будет производить около 60 гигаватт-часов (ГВт-ч) в год в элементах тяговых аккумуляторных батарей и модулях массива, начиная с середины десятилетия, с потенциалом расширения, заявили компании.
Эта цель будет равняться двум предприятиям, находящимся в совместном владении, местонахождение которых не определено, заявила главный операционный директор Ford в Северной Америке Лиза Дрейк во время телефонного разговора с журналистами.
Глобальный план Ford по производству электромобилей предусматривает создание к 2030 году не менее 240 ГВтч емкости аккумуляторных батарей, что соответствует примерно 10 заводам, сказал Hau Thai-Tang, директор по платформе и операциям Ford. Около 140 ГВтч из этого объема потребуется в Северной Америке, а остальная часть – в других регионах, включая Европу и Китай.
«Это действительно для поддержки доставки наших победивших программ BEV, которые теперь доступны в сети с Mach-E, E-Transit и F-150 Lightning, но это только начало», – сказал Тай-Танг, имея в виду электрическую кроссовер, развозный фургон и пикап, разработанный Фордом.
Юсук Ким, руководитель отдела маркетинга аккумуляторов SK Innovation, также сообщил, что в будущем компания планирует производить аккумуляторы для других транспортных средств в различных регионах США.
Переговоры о совместном предприятии ускорились в прошлом месяце после того, как SK Innovation согласилась выплатить 1,8 миллиарда долларов LG Energy Solution, стопроцентной дочерней компании LG Chem Ltd (051910.KS), чтобы уладить обвинения LG в кражах товаров ее конкурентом. ранее сообщил Reuters источник. читать далее
Спор, который администрация У.Президент Джо Байден был на грани урегулирования спора, поставив под угрозу завод по производству аккумуляторных батарей SK Innovation в американском штате Джорджия, куда компания инвестировала 2,6 миллиарда долларов. Строящийся завод будет обслуживать Ford и немецкий Volkswagen AG (VOWG_p.DE).
Во вторник Байден призвал к правительственным субсидиям для новых предприятий по производству аккумуляторов в рамках предложения по электромобилям стоимостью 174 миллиарда долларов во время посещения завода Ford EV в Мичигане. Он также призвал автопроизводителей поддержать создание рабочих мест, представленных профсоюзами.