Самая большая тесла в россии
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
XIX век был этакой эпохой дикого Запада в экспериментальной физике электромагнетизма. Роберт Ван де Грааф, лорд Кельвин, Никола Тесла и многие другие учёные, исследователи и инженеры открывали всё новые и новые явления, а затем масштабировали производящие их установки до колоссальных размеров. Некоторые из их творений функционируют до сих пор — например, шестиметровый гигантский генератор Ван де Граафа в Бостонском музее науки, а некоторые, как широко известная башня Уорденклифф, так никогда и не появились на свет.
С течением времени и развитием науки и техники внимание учёных переключилось на другие направления, но отдельные энтузиасты продолжали собирать, изучать и совершенствовать классические разработки в области высоких напряжений, электростатики, физики плазмы — кто-то вследствие неугасающей веры в теорию эфира и бесплатную энергию, кто-то из любопытства, или для решения узкоспециальных прикладных задач, кто-то просто потому что ему это доставляло.
Размер имеет значение
Короче говоря, в один момент группа инженеров-любителей, давно и прочно погрязших в коллективном тесластроении, решила, что играть в песочнице, делая небольшие комнатные (и даже среднеразмерные уличные) катушки, им уже скучно, и решила сделать что-то особенное. На тот момент у нас уже было (как нам казалось) достаточно опыта в разработке катушек Тесла различных топологий и имеющаяся математическая модель допускала масштабирование типовой конструкции в несколько раз. По факту, единственными явно заметными ограничениями были габариты доступного помещения, мощность розетки, и финансы (хотя, чего уж там, в итоге всё упирается в финансы). Прикинув бюджет, человекочасы и прочие скучные мелочи, было решено ограничиться габаритами установки примерно в три метра высоты, с расчётной мощностью около 30-40 кВт. Для разбирающихся в вопросе:
Технология, разумеется, была выбрана именно DRSSTC, поскольку при правильном подходе и отсутствии ошибок её стоимость (а также массогабариты) оказывается значительно ниже, чем у других вариантов (искровой разрядник или радиолампа) при тех же конечных параметрах. Ну и ещё, конечно же, на ней можно играть музыку.
Модульный принцип
При первичной проектировке достаточно крупной катушки Тесла проект можно разбить на несколько модулей (первичная обмотка, вторичная обмотка, тороид, корпус, силовой инвертор, драйвер, пульт управления, вспомогательная электрика и т. п.), каждый из которых придумывается и изготавливается в отдельности, после чего они собираются вместе, последовательно настраиваются и отлаживаются в процессе, и в итоге взрываются начинают испускать молнии. Обычно большинство трансформаторов Тесла собираются энтузиастами в одиночку от начала до конца, но у нас, во-первых, уже имелась более-менее слаженная команда с распределением функций (проект-менеджер, проектировщик, разработчик (он же тестировщик), и несколько человек на подхвате — монтажник, слесарь и так далее), а, во-вторых, сама по себе задача стояла довольно амбициозная, и хотелось сделать её без лишних расходов, но при этом более или менее качественно, насколько это возможно для прототипной и уникальной конструкции. Поэтому каждый мог заниматься своим делом, параллельно общаясь для синхронизации модулей между собой, а я, будучи этим самым проект-менеджером, могу рассказать про каждый из модулей по отдельности, а также показать, что получилось в итоге.
Подготовка и материалообработка
После обсуждения, осмысления и различного словоблудия по теме, общий концепт был утверждён коллективным решением и я изобразил примитивный эскиз в 3ds max. Эскиз был нужен для осознания масштабов задачи, понимания основных взаимных пропорций модулей, в качестве отправной точки для проектировки и для поднятия боевого духа команды. На основе эскиза проектировщик собрал проект в Creo Elements (тогда ещё Pro/Engineer), уже с соблюдением конкретных размеров, способов соединения деталей между собой и прочими нюансами. По результатам этого проекта были созданы чертежи: деталей корпуса, основания первичной обмотки, тороида, коробки для автоматики и электрики, а также блока конденсаторов первичного контура (MMC ).
В качестве конструкционных материалов мы использовали стеклотекстолит толщиной 18 мм, обработанный методом гидроабразивной резки (ввиду его высокой конструкционной и термической устойчивости, другие методы обработки оказались нерентабельны), толстую фанеру для корпуса и алюминиево-пластиковый композит для блока автоматики (для экранировки от создаваемого катушкой мощного фронта электромагнитных помех, пагубно влияющего на её же собственные управляющие схемы), а также поликарбонат в ряде мест. Фанеру и пластик обрабатывали на ЧПУ фрезере, имевшемся во владении соседа по заводику, где наш коллектив занимался всем этим непотребством. Creo Elements позволяет создавать сразу готовые управляющие программы для ЧПУ, что очень сильно помогло в процессе — мы просто, по факту, арендовали станок и делали на нём что надо когда надо.
Первичка и вторичка
Вторичную обмотку намотали на классическом каркасе — большой оранжевой канализационной трубе из ПВХ (серьёзно, это лучший из имеющихся вариантов для катушек Тесла любых габаритов по соотношению цены, доступности и соответствия задаче). Намотанный виток к витку эмалированный провод (диаметр 1.06 мм) в один слой, покрытый затем эпоксидной смолой, превратил трубу в огромного размера индуктор, с нетерпением ожидающий своей минуты славы — вторичку гигантской катушки Тесла. Итоговые габариты трубы получились 310х1800 мм.
Первичную обмотку — тоже классика — мы намотали медной трубкой для кондиционеров, диаметром 22 мм (7/8 дюйма). Витки аккуратно ложились в пазы, вырезанные в стеклотекстолите струёй воды с абразивом под давлением в тысячи атмосфер, и вот уже два модуля, первичка и вторичка — скелет любой катушки Тесла — соединились друг с другом. Проект понемногу обретал форму и цвет.
Тороид
С тороидом, необходимым элементом любой мощной катушки Тесла, однако, всё оказалось сложнее. Изначально предполагалось также последовать проверенной дорогой и использовать алюминиевую гофру для вентиляции. На практике же обнаружилось, что это чрезвычайно одноразовое решение — гофра мгновенно мнётся от любых неосторожных движений, и при планируемых габаритах её придётся заменять при каждой транспортировке устройства.
В общем, результат оказался очень необычным внешне, относительно простым в производстве, надёжным в эксплуатации и на удивление эффективным в сравнении с другими известными вариантами исполнения этой важной части катушки Тесла. Диаметр алюминиевой трубы — 50 мм, а общий размер всей получившейся штуки, напоминающей НЛО — около двух метров в диаметре. Круги-проставки для трубок вырезали из фанеры всё на том же ЧПУ-фрезере, а центральную раму я сварил из стального уголка.
На этом, в принципе, конструкционная часть была закончена.
Силовая часть
В придумывании актуального способа соединения этих деталей между собой есть масса хитрых эмпирических ноу-хау, призванных сократить риски и максимизировать надёжность подобных конструкций, но поля этой записи слишком узки, чтобы я мог рассказать про них, если вы понимаете о чём я. Не было никаких гарантий, что получившаяся штука не взорвётся при первой же попытке её включить, но на тот момент это казалось приемлемым риском.
Автоматика и электрика
Управляющая электрика не содержала в себе ничего особенно интересного. Нужно было обеспечить плавную зарядку электролитов (чтобы они не выбивали автоматы в щитке в момент включения установки) — с этим справились автоматический пускатель (по сути, большое силовое реле) и несколько силовых резисторов.
Диодный мост на 150 ампер выпрямлял сеть (кстати, вся конструкция создавалась, конечно же, под трёхфазное питание, с чем была связана масса разных интересных открытий — раньше мы не делали ничего под три фазы, тем более такой мощности), вентиляторы обдували диодный мост и заодно радиатор силовой части, а лампочки на передней панели изображали светофор, любезно сообщая, когда можно трогать части катушки руками, когда лучше не стоит, и когда желательно оказаться от неё на максимально возможном расстоянии, чтобы не словить разряд в макушку.
Драйвер
MIDI-пульт
Пульт управления (также известный как интерраптер) представлял собой простой MIDI синтезатор с несколькими примитивными настройками, принимавший на вход миди файлы (или данные с регуляторов-крутилок) и выдававший наружу через оптический кабель управляющий сигнал для драйвера. С ним, в принципе всё было просто и понятно, потому что мы решили не тратить время на разработку того, что можно купить, и просто так и поступили — купили готовый. Он, конечно же, оказался глючным полуфабрикатом, но зато сэкономил сотни человекочасов по исследованию миди-протокола, изготовление платы, отладку микроконтроллера и отлавливание неизбежных багов. Главное, что со своей задачей он на тот момент справлялся отлично. Пульт был приобретён у американского коллеги-тесластроителя, и на тот момент это был единственный продающийся пульт с поддержкой SD карты, то есть способный воспроизводить музыку без внешнего MIDI устройства или ноутбука. Это было критичным, поскольку имелись закономерные опасения, что помехи от работы такой большой катушки намертво подвесят всю электронику в некотором радиусе от неё, а подвисание какой-нибудь миди-клавиатуры, разработчики которой в страшном сне не могли предусмотреть подобный уровень паразитных сигналов, если этам клавиатура управляет той самой катушкой Тесла, которая наводит на неё помехи, чревато неконтролируемой положительной обратной связью и, как следствие… правильно, взрывами. Взрывов мы не хотели.
Конденсаторная батарея
В качестве резонансного конденсатора мы выбрали силовые плёночные конденсаторы одного из отечественных производителей, специально разрабатывавшиеся (если верить каталогу производителя) для импульсных режимов работы. Пять штук общей ёмкостью около 1.2 мкф, и максимальным напряжением 20 киловольт, соединённые медной шиной с латунными винтами. Латунного крепежа, кстати, на весь проект ушло значительное количество — из-за огромных токов в килоамперы, в сочетании с мощным магнитным полем от первичной обмотки, и стальной оцинкованный и нержавеющий крепёж моментально разогреваются докрасна, что может в итоге приводить к незапланированным спецэффектам (да-да, взрывам). Поэтому и в ошиновке конденсаторов, и вообще во всех силовых соединениях в первичном контуре пришлось использовать только медь и латунь. Первые же тесты показали наивность попыток поставить туда что-то ферромагнитное и/или недостаточно хорошо пропускающее электрический ток.
Первичная проверка
Следующим этапом была настройка драйвера. Для этого достаточно собрать в одно целое первичный контур (конденсаторную батарею, первичку и мост), подключить к транзисторам моста драйвер и плавно начать подавать напряжение, отслеживая на осциллографе формы сигналов в различных участках схемы. Если всё сделано правильно, то в первичном контуре возникает автогенерация на расчётной частоте (в нашем случае около 50 кГц). Вторичка при этом не нужна, и никаких разрядов не возникает, но собираемых данных достаточно, чтобы настроить предиктор, OCD и заметить ошибки в монтаже или выбранных параметрах деталей. Эта часть оказалась простой и лёгкой (кстати, в таком режиме первичная обмотка вполне может работать как индукционная плита для приготовления пищи — есть прецеденты жарки яичницы на сковороде, стоящей поверх первички), и мы отправились вместе с почти родившимся детищем в один большой и полузаброшенный цех заводика, чтобы проверить наконец наше творение in vivo.
Для чего же всё это было?
Ну а дальше было немного работы над ошибками, суматошные сборы, прибытие на Елагин остров, где традиционно проходит в Питере упомянутый GEEK PICNIC, ночные тесты перед днём фестиваля нашей катушки, уже с новым трубчатым тороидом и на полную катушку (простите за намеренную тавтологию). На следующий день были час X (в течение которого около пятнадцати минут мы прыгали всей толпой вокруг не желающего запускаться шедевра, пока не обнаружили косяк монтажа — трансформатор тока был подключен не в той фазировке), Вивальди, Имперский марш и Марио на молниях, снимающие это всё квадрокоптеры с камерами, полтысячи зрителей, взиравших на происходящее кто с восхищением, кто с удивлением, кто равнодушно-непонимающе, кто через экраны своих смартфонов и планшетов, несколько запусков на бис при дневном свете, где разряд был едва заметен (зато слышно было прекрасно) и — уже после окончания фестиваля, но до закрытия парка — несколько минут работы самой большой музыкальной катушки Тесла в России в летних сумерках, которые до сих пор иногда встают у меня перед глазами.
Держать в руках пульт от такой штуки и смотреть на почти настоящие шестиметровые молнии, угрожающими тентаклями взрезающие воздух, возникающие и изменяющиеся по движению твоих пальцев — это до сих пор одно из самых моих сильных воспоминаний за девять лет работы над катушками Тесла и спецэффектами высоких напряжений. Но, увы, ничто не вечно, и возмущённый происходящим (мол, люди уходить не хотят пока вы тут развлекаетесь) охранник парка потребовал сворачивать лавочку и выкатываться, что и пришлось осуществить.
К сожалению, с тех пор у нас так и не получилось ни разу запустить эту катушку Тесла снова. Мы переработали проект силовой части, проапгрейдили драйвер, значительно продвинулись в понимании принципов работы всего этого дела, но отсутствие площадки, пригодной для проведения подобных экспериментов, увы, всё ещё является труднопреодолимым и дорогостоящим препятствием. Катушка лежит в виде составных частей у меня дома и ждёт своего часа. Когда-нибудь я снова её включу. А может и не её, а новую, ещё раза в два-три больше. Кто знает.
Это мой первый пост на Гиктаймс. В случае положительной критики планирую в дальнейшем рассказать про ряд других интересных проектов смежной тематики. Если вы заметили в тексте или оформлении нарушения каких-либо гласных или негласных правил или рекомендаций сообщества Гиктаймс, прошу указать мне на них для исправления и учёта в будущем.
Вы еще не купили свою Tesla? Хотите узнать, какой электромобиль в линейке подойдет именно вам?
Оговоримся сразу, что эта машина — одна из первых моделей в линейке. Но для тех, кто только решил познакомиться с екарсами, Model 3 как раз подойдет.
Tesla model 3
Почему? Первый аргумент — это самая бюджетная в рамках бренда модель . Например, в американском филиале Tesla купить новый электрокар в версии Standard Range Plus можно за $30 190. В других странах и б/у — на 5–6 тысяч долларов дороже — в зависимости от пробега, комплектации и других нюансов.
Второй аргумент — Model 3 выпустили позже, чем Model S. Производитель учел все баги, которые встречались в использовании первого седана марки, и сделал этот электрокар более совершенным.
На дороге машина ведет себя очень спокойно: не виляет на высоких скоростях ( к слову, электрокар способен разгоняться до 222 км/ч, по версии Standard Range Plus ), из-за низкого центра тяжести легко входит в любой поворот. Внутри — два электродвигателя на 258/450 л. с. и автоматизированный полный привод (в некоторых вариантах исполнения — задний). Батареи до 75 кВт·ч хватит на 430–567 км езды на одном заряде в зависимости от комплектации. А сколько это в реальном пробеге — читайте здесь .
В первую очередь, этот электрокар — большой и длинный (4976 мм) лифтбек. Но приготовьтесь к тому, что, пересев на него однажды, вы уже никогда от него не откажетесь. Потому что Model S — это стабильность и безопасность, не зря Американское национальное управление безопасности на колесах и Европейский комитет по проведению независимых краш-тестов ставят машине заслуженных пять звезд.
Tesla Model S
- К выдвигающимся по прикосновению дверным ручкам — это стильно, эффектно и просто приятно.
- К удобной пневмоподвеске (в качестве опции), которая скрашивает неровности езды и несовершенных отечественных дорог. Захотел заехать на бордюр или кочку — машина чудесным образом приподнимается над препятствием.
- К большому, в первый раз непривычному экрану управления вместо кнопок и рычагов. В Model S это до сих пор вертикальный (за исключением обновленной версии 2021 года) семнадцатидюймовый планшет, с помощью которого можно не только управлять ездой, но и смотреть фильмы на YouTube.
А если захочется острых ощущений, поэкспериментируйте с ускорением. В последней версии авто это от 3,1 до 1,99 сек. на 96, 5 км/ч.
Хочется чего-то еще более основательного и массивного? Тогда вам нужна следующая модель.
Tesla Model X
Наверное, только те ощущения, которые дает широкая панорамная крыша. Еще больше впечатлений может подарить только Tesla Model Y.
Если вам нужен автомобиль на электротяге, похожий на Tesla Model 3, Audi e-tron и Mercedes EQC одновременно, обязательно посмотрите этот кроссовер. И если с двумя последними машинами его сравнивать довольно трудно, кроме того, что чисто технически это конкуренты, то с первой моделью у Model Y много общего.
Так получился Model Y — с достаточно узнаваемым дизайном (с электромобилем-донором его роднит округлость фар и фонарей, линий переднего бампера и крыши, схожая деревянная приборная панель, лишенная воздуховодов), но с клиренсом и проходимостью, и размерами (4751 мм в длину и 1920 мм в ширину), как у внедорожника.
Tesla Model Y
При этом Tesla Model Y сравнительно легкий (1950 кг) для своего класса машин, поэтому управлять им проще. И это мы еще не упомянули автопилот. В американской версии кроссовер сам останавливается на светофорах, рассчитывает за водителя расстояние между машинами и решает, можно ли перестроиться в другой ряд. Одна команда в приложении на вашем телефоне — электромобиль самостоятельно покинет парковку, подъедет к вам и распахнет свои двери.
Единственный недостаток электроники в некоторых комплектациях — отсутствие встроенного открывателя гаражных ворот. Ну и еще дороговизна Tesla Model Y. Цена на эту машину в Украине со всеми расходами начинается от 65 тысяч долларов, а в России ее нет пока даже у самых крупных дилеров, сотрудничающих с брендом.
Tesla Cybertruck
Этот настоящий марсианский пикап из ультратонкой стали и бронированного стекла больше напоминает самолет Stealth, чем автомобиль. Виной тому необычный даже для внедорожников дизайн кузова, представляющий собой почти треугольную капсулу со светодиодной полосой вместо классических округлых фар.
Под кузовом пикапа нет рамы, и это еще одно обстоятельство, которое отличает Cybertruck от всех машин в классе. Сам кузов электромобиля настолько прочен, что выдержит удар кувалды. Смотрите сами, как это происходит:
- размер машины — 5885 мм в длину, 2027 мм в ширину;
- грузовой отсек на 1981 мм, где с легкостью помещается квадроцикл;
- просторный шестиместный салон;
- адаптивная пневподвеска и полный привод в моделях Duo и Tre (название соответствует количеству электромоторов);
- запас хода от 402 до 804 км (в зависимости от конфигурации).
Для вашего удобства собрали все основные ТТХ линейки в одну сводную таблицу:
XIX век был этакой эпохой дикого Запада в экспериментальной физике электромагнетизма. Роберт Ван де Грааф, лорд Кельвин, Никола Тесла и многие другие учёные, исследователи и инженеры открывали всё новые и новые явления, а затем масштабировали производящие их установки до колоссальных размеров. Некоторые из их творений функционируют до сих пор — например, шестиметровый гигантский
С течением времени и развитием науки и техники внимание учёных переключилось на другие направления, но отдельные энтузиасты продолжали собирать, изучать и совершенствовать классические разработки в области высоких напряжений, электростатики, физики плазмы — кто-то вследствие неугасающей веры в теорию эфира и бесплатную энергию, кто-то из любопытства, или для решения узкоспециальных прикладных задач, кто-то просто потому что ему это доставляло.
Размер имеет значение
Короче говоря, в один момент группа инженеров-любителей, давно и прочно погрязших в коллективном тесластроении, решила, что играть в песочнице, делая небольшие комнатные (и даже среднеразмерные уличные) катушки, им уже скучно, и решила сделать что-то особенное. На тот момент у нас уже было (как нам казалось) достаточно опыта в разработке катушек Тесла различных топологий и имеющаяся математическая модель допускала масштабирование типовой конструкции в несколько раз. По факту, единственными явно заметными ограничениями были габариты доступного помещения, мощность розетки, и финансы (хотя, чего уж там, в итоге всё упирается в финансы). Прикинув бюджет, человекочасы и прочие скучные мелочи, было решено ограничиться габаритами установки примерно в три метра высоты, с расчётной мощностью около 30-40 кВт. Для разбирающихся в вопросе —
Технология, разумеется, была выбрана именно DRSSTC, поскольку при правильном подходе и отсутствии ошибок её стоимость (а также массогабариты) оказывается значительно ниже, чем у других вариантов (искровой разрядник или радиолампа) при тех же конечных параметрах. Ну и ещё, конечно же, на ней можно играть музыку.
Модульный принцип
При первичной проектировке достаточно крупной катушки Тесла проект можно разбить на несколько модулей (первичная обмотка, вторичная обмотка, тороид, корпус, силовой инвертор, драйвер, пульт управления, вспомогательная электрика и т. п.), каждый из которых придумывается и изготавливается в отдельности, после чего они собираются вместе, последовательно настраиваются и отлаживаются в процессе, и в итоге взрываются начинают испускать молнии. Обычно большинство трансформаторов Тесла собираются энтузиастами в одиночку от начала до конца, но у нас, во-первых, уже имелась более-менее слаженная команда с распределением функций (проект-менеджер, проектировщик, разработчик (он же тестировщик), и несколько человек на подхвате — монтажник, слесарь и так далее), а, во-вторых, сама по себе задача стояла довольно амбициозная, и хотелось сделать её без лишних расходов, но при этом более или менее качественно, насколько это возможно для прототипной и уникальной конструкции. Поэтому каждый мог заниматься своим делом, параллельно общаясь для синхронизации модулей между собой, а я, будучи этим самым проект-менеджером, могу рассказать про каждый из модулей по отдельности, а также показать, что получилось в итоге.
Подготовка и материалообработка
После обсуждения, осмысления и различного словоблудия по теме, общий концепт был утверждён коллективным решением и я изобразил примитивный эскиз в 3ds max. Эскиз был нужен для осознания масштабов задачи, понимания основных взаимных пропорций модулей, в качестве отправной точки для проектировки и для поднятия боевого духа команды. На основе эскиза проектировщик собрал проект в Creo Elements (тогда ещё Pro/Engineer), уже с соблюдением конкретных размеров, способов соединения деталей между собой и прочими нюансами. По результатам этого проекта были созданы чертежи: деталей корпуса, основания первичной обмотки, тороида, коробки для автоматики и электрики, а также блока конденсаторов первичного контура (MMC ).
В качестве конструкционных материалов мы использовали стеклотекстолит толщиной 18 мм, обработанный методом гидроабразивной резки (ввиду его высокой конструкционной и термической устойчивости, другие методы обработки оказались нерентабельны), толстую фанеру для корпуса и алюминиево-пластиковый композит для блока автоматики (для экранировки от создаваемого катушкой мощного фронта электромагнитных помех, пагубно влияющего на её же собственные управляющие схемы), а также поликарбонат в ряде мест. Фанеру и пластик обрабатывали на ЧПУ фрезере, имевшемся во владении соседа по заводику, где наш коллектив занимался всем этим непотребством. Creo Elements позволяет создавать сразу готовые управляющие программы для ЧПУ, что очень сильно помогло в процессе — мы просто, по факту, арендовали станок и делали на нём что надо когда надо.
Первичка и вторичка
Вторичную обмотку намотали на классическом каркасе — большой оранжевой канализационной трубе из ПВХ (серьёзно, это лучший из имеющихся вариантов для катушек Тесла любых габаритов по соотношению цены, доступности и соответствия задаче). Намотанный виток к витку эмалированный провод (диаметр 1.06 мм) в один слой, покрытый затем эпоксидной смолой, превратил трубу в огромного размера индуктор, с нетерпением ожидающий своей минуты славы — вторичку гигантской катушки Тесла. Итоговые габариты трубы получились 310х1800 мм.
Первичную обмотку — тоже классика — мы намотали медной трубкой для кондиционеров, диаметром 22 мм (7/8 дюйма). Витки аккуратно ложились в пазы, вырезанные в стеклотекстолите струёй воды с абразивом под давлением в тысячи атмосфер, и вот уже два модуля, первичка и вторичка — скелет любой катушки Тесла — соединились друг с другом. Проект понемногу обретал форму и цвет.
Тороид
С тороидом, необходимым элементом любой мощной катушки Тесла, однако, всё оказалось сложнее. Изначально предполагалось также последовать проверенной дорогой и использовать алюминиевую гофру для вентиляции. На практике же обнаружилось, что это чрезвычайно одноразовое решение — гофра мгновенно мнётся от любых неосторожных движений, и при планируемых габаритах её придётся заменять при каждой транспортировке устройства.
В общем, результат оказался очень необычным внешне, относительно простым в производстве, надёжным в эксплуатации и на удивление эффективным в сравнении с другими известными вариантами исполнения этой важной части катушки Тесла. Диаметр алюминиевой трубы — 50 мм, а общий размер всей получившейся штуки, напоминающей НЛО — около двух метров в диаметре. Круги-проставки для трубок вырезали из фанеры всё на том же ЧПУ-фрезере, а центральную раму я сварил из стального уголка.
На этом, в принципе, конструкционная часть была закончена.
Силовая часть
В придумывании актуального способа соединения этих деталей между собой есть масса хитрых эмпирических ноу-хау, призванных сократить риски и максимизировать надёжность подобных конструкций, но поля этой записи слишком узки, чтобы я мог рассказать про них, если вы понимаете о чём я. Не было никаких гарантий, что получившаяся штука не взорвётся при первой же попытке её включить, но на тот момент это казалось приемлемым риском.
Автоматика и электрика
Управляющая электрика не содержала в себе ничего особенно интересного. Нужно было обеспечить плавную зарядку электролитов (чтобы они не выбивали автоматы в щитке в момент включения установки) — с этим справились автоматический пускатель (по сути, большое силовое реле) и несколько силовых резисторов.
Диодный мост на 150 ампер выпрямлял сеть (кстати, вся конструкция создавалась, конечно же, под трёхфазное питание, с чем была связана масса разных интересных открытий — раньше мы не делали ничего под три фазы, тем более такой мощности), вентиляторы обдували диодный мост и заодно радиатор силовой части, а лампочки на передней панели изображали светофор, любезно сообщая, когда можно трогать части катушки руками, когда лучше не стоит, и когда желательно оказаться от неё на максимально возможном расстоянии, чтобы не словить разряд в макушку.
Драйвер
MIDI-пульт
Пульт управления (также известный как интерраптер) представлял собой простой MIDI синтезатор с несколькими примитивными настройками, принимавший на вход миди файлы (или данные с регуляторов-крутилок) и выдававший наружу через оптический кабель управляющий сигнал для драйвера. С ним, в принципе всё было просто и понятно, потому что мы решили не тратить время на разработку того, что можно купить, и просто так и поступили — купили готовый. Он, конечно же, оказался глючным полуфабрикатом, но зато сэкономил сотни человекочасов по исследованию миди-протокола, изготовление платы, отладку микроконтроллера и отлавливание неизбежных багов. Главное, что со своей задачей он на тот момент справлялся отлично. Пульт был приобретён у американского коллеги-тесластроителя, и на тот момент это был единственный продающийся пульт с поддержкой SD карты, то есть способный воспроизводить музыку без внешнего MIDI устройства или ноутбука. Это было критичным, поскольку имелись закономерные опасения, что помехи от работы такой большой катушки намертво подвесят всю электронику в некотором радиусе от неё, а подвисание какой-нибудь миди-клавиатуры, разработчики которой в страшном сне не могли предусмотреть подобный уровень паразитных сигналов, если этам клавиатура управляет той самой катушкой Тесла, которая наводит на неё помехи, чревато неконтролируемой положительной обратной связью и, как следствие… правильно, взрывами. Взрывов мы не хотели.
Конденсаторная батарея
В качестве резонансного конденсатора мы выбрали силовые плёночные конденсаторы одного из отечественных производителей, специально разрабатывавшиеся (если верить каталогу производителя) для импульсных режимов работы. Пять штук общей ёмкостью около 1.2 мкф, и максимальным напряжением 20 киловольт, соединённые медной шиной с латунными винтами. Латунного крепежа, кстати, на весь проект ушло значительное количество — из-за огромных токов в килоамперы, в сочетании с мощным магнитным полем от первичной обмотки, и стальной оцинкованный и нержавеющий крепёж моментально разогреваются докрасна, что может в итоге приводить к незапланированным спецэффектам (да-да, взрывам). Поэтому и в ошиновке конденсаторов, и вообще во всех силовых соединениях в первичном контуре пришлось использовать только медь и латунь. Первые же тесты показали наивность попыток поставить туда что-то ферромагнитное и/или недостаточно хорошо пропускающее электрический ток.
Первичная проверка
Следующим этапом была настройка драйвера. Для этого достаточно собрать в одно целое первичный контур (конденсаторную батарею, первичку и мост), подключить к транзисторам моста драйвер и плавно начать подавать напряжение, отслеживая на осциллографе формы сигналов в различных участках схемы. Если всё сделано правильно, то в первичном контуре возникает автогенерация на расчётной частоте (в нашем случае около 50 кГц). Вторичка при этом не нужна, и никаких разрядов не возникает, но собираемых данных достаточно, чтобы настроить предиктор, OCD и заметить ошибки в монтаже или выбранных параметрах деталей. Эта часть оказалась простой и лёгкой (кстати, в таком режиме первичная обмотка вполне может работать как индукционная плита для приготовления пищи — есть прецеденты жарки яичницы на сковороде, стоящей поверх первички), и мы отправились вместе с почти родившимся детищем в один большой и полузаброшенный цех заводика, чтобы проверить наконец наше творение in vivo.
Для чего же всё это было?
Ну а дальше было немного работы над ошибками, суматошные сборы, прибытие на Елагин остров, где традиционно проходит в Питере упомянутый GEEK PICNIC, ночные тесты перед днём фестиваля нашей катушки, уже с новым трубчатым тороидом и на полную катушку (простите за намеренную тавтологию). На следующий день были час X (в течение которого около пятнадцати минут мы прыгали всей толпой вокруг не желающего запускаться шедевра, пока не обнаружили косяк монтажа — трансформатор тока был подключен не в той фазировке), Вивальди, Имперский марш и Марио на молниях, снимающие это всё квадрокоптеры с камерами, полтысячи зрителей, взиравших на происходящее кто с восхищением, кто с удивлением, кто равнодушно-непонимающе, кто через экраны своих смартфонов и планшетов, несколько запусков на бис при дневном свете, где разряд был едва заметен (зато слышно было прекрасно) и — уже после окончания фестиваля, но до закрытия парка — несколько минут работы самой большой музыкальной катушки Тесла в России в летних сумерках, которые до сих пор иногда встают у меня перед глазами.
Держать в руках пульт от такой штуки и смотреть на почти настоящие шестиметровые молнии, угрожающими тентаклями взрезающие воздух, возникающие и изменяющиеся по движению твоих пальцев — это до сих пор одно из самых моих сильных воспоминаний за девять лет работы над катушками Тесла и спецэффектами высоких напряжений. Но, увы, ничто не вечно, и возмущённый происходящим (мол, люди уходить не хотят пока вы тут развлекаетесь) охранник парка потребовал сворачивать лавочку и выкатываться, что и пришлось осуществить.
К сожалению, с тех пор у нас так и не получилось ни разу запустить эту катушку Тесла снова. Мы переработали проект силовой части, проапгрейдили драйвер, значительно продвинулись в понимании принципов работы всего этого дела, но отсутствие площадки, пригодной для проведения подобных экспериментов, увы, всё ещё является труднопреодолимым и дорогостоящим препятствием. Катушка лежит в виде составных частей у меня дома и ждёт своего часа. Когда-нибудь я снова её включу. А может и не её, а новую, ещё раза в два-три больше. Кто знает.
Это мой первый пост на Гиктаймс. В случае положительной критики планирую в дальнейшем рассказать про ряд других интересных проектов смежной тематики. Если вы заметили в тексте или оформлении нарушения каких-либо гласных или негласных правил или рекомендаций сообщества Гиктаймс, прошу указать мне на них для исправления и учёта в будущем.
Так как электромобили завоевывают все большую популярность на рынке, потребителям следует учесть их особенности при покупке. Один из основных показателей в паспорте BEV — запас хода, то есть сколько километров машина проедет на одном заряде. Естественно, важна максимальная емкость аккумулятора для электромобиля. Ниже мы рассмотрим, какие екарс с наибольшим запасом хода можно купить в 2021 году.
Как определяют запас хода электромобиля
Существует несколько методик подсчета, которые различаются по способу тест-драйва машины и организациям, выдающим сертификат.
Несмотря на то что испытания для определения запаса хода в разных циклах варьируются (поездка с / без кондиционера, время зарядки, температурные условия), есть общие критерии, которые объединяют все способы проверки. Так, все стандартные процедуры проводят только в лаборатории, несмотря на устоявшееся мнение, что запас хода оценивают в реальных условиях на дорогах общего пользования.
Как проходят испытания
С какой максимальной дальностью (по EPA) можно купить электромобиль в 2021 году
Для удобства в конце сведем все рассмотренные и не вошедшие в материал электромобили в сводную таблицу.
Tesla Model 3 Long Range
Обновленный седан в 2021 году стал не только самым продаваемым электромобилем в мире и самым дешевым в линейке Tesla. Model 3 в модификации Long Range на текущий момент имеет самый большой диапазон пробега на одном заряде среди существующих серийных моделей.
В июне 2020 года компания обновила конструкцию электромобиля . Модифицированная версия получила новые более устойчивые шины и облегченные материалы кузова. В результате всех манипуляций удалось увеличить дальность пути на 30 км.
Tesla Model Y Long Range
Кроме двух основных версий (Long Range и Performance), Tesla анонсировала выход семиместного кроссовера с задним приводом Standard Range RWD. Недавно стало известно, что компания готовит в Китае еще одну модификацию — Tesla Model Y Super Long Range, которая сможет проехать на одном заряде 565 км по циклу EPA, что еще больше приблизит кроссовер к показателям электроседана Model 3.
Ford Mustang Mach-E CA Route 1 Edition
Эксперты из InsideEVs проверили реальные возможности пробега California Route 1 и убедились, что они соответствуют паспортным. При езде по шоссе водителю даже удалось достичь показателя выше на 2 %, чем указано в сертификате EPA.
Hyundai Kona Electric
В линейке Hyundai пока всего три электрокара. Это флагманский Ioniq 5, популярная в Европе и США, но провальная в родной Корее Kona Electric и так и не завоевавший признание Ioniq Electric . Kona EV получил самый солидный запас хода из тройки — 415 км в версии Long Range.
Сам электромобиль в конце 2020 года обновил внешний вид, став современнее и энергичнее. Так что покупка заряженного Hyundai будет оправдана как со стороны дизайна, так и ходовых возможностей.
Porsche Taycan
Официальное саммари EPA дало 365 км запас хода в максимально дальнобойной версии электромобиля 4S. У версий Turbo и Turbo S он ниже за счет увеличенной мощности мотора для быстрого ускорения.
В этой ситуации ближе к реальности выглядит сертификат WLTP, согласно которому электромобиль может проехать на одном заряде 407, 412 и 450 км, в зависимости от версии. Судя по тому, что у дилеров паспортные данные немецкого авто указаны по WLTP, недоразумение между EPA и Porsche так и не разрешилось.
Volkswagen ID.4
Завершает наш рейтинг немецкий культовый бренд. Первый электромобиль на новой фирменной платформе MEB — настоящее открытие года. Год назад его младший собрат Volkswagen ID.3 произвел настоящий фурор на рынке, став с ходу лидером продаж в Норвегии.
По оценке EPA, пробег на одном заряде для версий 1ST и Pro S составил 402 км. Позже агентство оценило запас хода модификации ID.4 Pro в 418 км.
Модели с самым большим запасом хода, которые выйдут до конца 2021 года
Кратко расскажем о самых ожидаемых моделях 2021. Удастся ли производителям выдержать заявленные сроки, пока неизвестно. Мы опираемся на актуальную на момент публикации статьи информацию о времени выхода электромобилей на рынок.
Tesla Model S Plaid
Официально электромобиль от Илона Маска уже вышел на рынок: проданы первые 250 экземпляров. Однако из-за проблем с комплектующими, которые преследуют Tesla с конца 2020 года, дилеры приостановили поставки Model S Plaid . Точные даты возобновления отправки электромобилей не называют, но, скорее всего, клиентам придется подождать свои Plaid до 2022 года. В модификации с колесами диаметром 21 дюйм она получила запас хода 560 км.
Tesla в свое время анонсировала вторую модификацию электромобиля — Model S Plaid+ с невероятным запасом хода. По заверениям компании, машина способна проехать более 832 км на одном заряде. Однако после шумного успеха презентации младшей Plaid от расширенной версии решили отказаться . Илон Маск обосновал отмену схожими характеристиками моделей и тем, что такой огромный запас хода, по сути, излишество для обычного водителя.
Lucid Air Grand Touring
Обновление от 16.09.2021. Электромобили прошли сертификацию EPA и ситуация изменилась. Теперь самым большим запасом хода обладает Lucid Air Dream Edition с комплектом Range — 836 км. На втором месте Grand Touring с 830 км, на 3 — Dream Edition Performance (760 км).
Tesla Model X Long Range
Электрический внедорожник бренда получил расширенное обновление в 2020 году, вместе с Model 3 и Model Y. После него запас хода Tesla Model X , который и ранее составлял внушительные для его габаритов 507 км, увеличился в версии Long Range до 579 км. Правда, это почти на 17 км меньше, чем у предыдущей модификации Model X Long Range Plus. Зато электромобиль теперь может разгоняться до 100 км/ч за 3,8 секунды.
Поставки двухмоторных моделей X, к сожалению, отложили до 2022 года. Причина в том же недостатке важных комплектующих. О переносе компания сигнализирует не впервые: изначально поставки откладывали с января до июля 2021 года. Кстати, как и Model S Plaid, Model X нового поколения лишился руля — вместо него будет штурвал.
Rivian R1T / R1S
Первые две электрических модели стартапа (который, кстати, в прошлом месяце провел IPO) получили одинаковый запас хода, поэтому мы объединили их в одном разделе. Компания — второй главный соперник Tesla, наряду с Lucid Motors. Однако конкурировать Rivian будут в сегменте популярных в США внедорожников и пикапов. EPA оценивает дальность пути на одной зарядке для моделей в очень привлекательные 300+ миль (483+ км).
Пикап R1T уже давно готов к выходу, по заверениям Rivian, однако летом 2021 года поставки перенесли на 2 месяца. Актуальная дата выхода, если не произойдет нового переноса, будет совсем скоро — в сентябре 2021 года.
Чуть позже, но тоже осенью 2021, компания представит и электровнедорожник R1S. Стартап явно планирует выиграть в этой гонке у Lucid и Tesla.
В комплектациях Adventure и Expore для обеих моделей можно будет докупить опцию Max Pack за 10 000 долларов. В нее входит особенно емкий аккумулятор, который увеличит запас хода электромобилей до 644 км. Но такие версии будут доступны только в 2022 году.
Полная таблица существующих и ожидаемых электромобилей с самым длинным пробегом
Если вы не нашли интересующую вас модель в статье, предлагаем изучить сводную таблицу реальных, отмененных и ожидаемых электромобилей с самым большим запасом хода.
Обратите внимание, что данные актуальны на момент выхода материала. Таблица может обновляться по мере появления новой информации.
| Электромобиль | Оценка EPA (км) | В продаже |
| Tesla Model S Plaid + | 837 | Отмена выпуска |
| Lucid Air Grand Touring | 830 | Предварительно конец 2021 г. |
| Lucid Air Dream Edition Range | 836 | 2 половина 2021 |
| Tesla Cybertruck Tri Motor (отложен) | 805+ | Конец 2022 (?) |
| Mercedes-Benz EQS | 563 км (ранее компания озвучивала данные 770 км по циклу WLTP) | Конец 2021 |
| Lucid Air Touring | 653 | Предварительно конец 2021 |
| Tesla Model S Long Range ** | 652 | Да |
| Tesla Model S Plaid ** | 560 км (с колесами 21 дюйм) | Да |
| Tesla Model X Long Range ** | 579 | Весна 2022 (?) |
| Tesla Model 3 Long Range | 568 | Да |
| Tesla Model X Plaid ** | 547 | Весна 2022 (?) |
| Tesla Model Y Long Range | 525 | Да |
| Tesla Model 3 Performance | 507 | Да |
| Ford Mustang Mach-E CA Route 1 Edition | 491 | Да |
| Tesla Model Y Performance | 488 | Да |
| Rivian R1T Launch Edition | более 483 | Сентябрь 2021 |
| Rivian R1S Launch Edition | более 483 | Осень 2021 |
| Tesla Cybertruck Dual Motor (отложен) | более 483 | К онец 2022 (?) |
| Ford Mustang Mach-E Premium | 483 | Да |
| Ford Mustang Mach-E First Edition | 434,5 | Да |
| Ford Mustang Mach-E GT | 434,5 | Да |
| Tesla Model 3 Standard Range Plus | 423 | Да |
| Ford Mustang Mach-E GT Performance | 418 | Да |
| Chevy Bolt (2022) | 417 | Да |
| Hyundai Kona Electric | 415 | Да |
| Volkswagen ID.4 | 402 (418 в версии Pro) | Да |
| Lordstown Motors Endurance | 40 | Дата выхода неизвестна |
| Chevy Bolt EUV (2022) | 397,5 | Да |
| Kia Nero EV | 385 | Да |
| Audi e-tron GT | 385* | Декабрь 2021 |
| Jaguar I-Pace | 376,5 | Да |
| Polestar 2 | 375 | Да |
| Audi RS e-tron GT | 373* | Декабрь 2021 |
| Porsche Taycan 4S | 365 | Да |
| Nissan Leaf Plus | 364 | Да |
| Audi e-tron | 357 | Да |
| Porsche Taycan Turbo | 341 | Да |
| Ford Mustang Mach-E Select | 340 | Да |
| Volvo XC40 Recharge | 335 | Да |
| Porsche Taycan Turbo S | 323 | Да |
| BMW i3 и i3s w/ range extender | 322 | Да |
| Hyundai Ioniq Electric | 273,5 | Да |
| BMW i3 и i3s | 246 | Да |
| MINI Cooper Electric | 177 | Да |
Под * отмечен километраж по версии производителя, который пока не подтвержден сертификатом EPA. Под ** — модели, поставки которых перенесли на 2022 год.
Как видно из сводной таблицы, большинство моделей с самым длительным запасом хода еще только ожидают на рынке. Производители активно работают над батареями, применяют инновационные технологии. Так что к 2022 году потенциально мир увидит электромобили, намного менее зависимые от количества ЭЗС. Ждем с нетерпением.
Предлагаем следить за актуальной повесткой вместе с нашим сайтом . А интересные события и впечатляющие видео, связанные с электротранспортом, мы постим в Telegram-канал .
Опция Ludicrous Mode в Tesla Model S заключается в повышении мощности силовой установки и, соответственно, улучшении динамических характеристик. Например, на разгон до 97 км/ч уходит 2,8 с вместо 3,1. Но в сравнении с версией Plaid Ludicrous — это просто игрушка.
Разгон до 97 км/ч менее 2 с, максимальная скорость — чуть больше 320 км/ч, трехмоторная компоновка с суммарной мощностью всех элементов 1100 л.с. и запас хода 840 км! Tesla Model S Plaid по своим характеристикам способна уничтожить едва ли не любой спорткар, большинство суперкаров и может быть даже в состоянии потягаться с гиперкарами. При этом сохраняются все плюсы большого семейного хэтчбека — с полноценными пассажирскими местами и большим багажником. И хотя в самой Tesla о конкурентах не говорили, но очевидно, что Model S Plaid — это ответ на Lucid Air. И ответ очень хороший, так как новинка Tesla хоть и ненамного, но перебивает конкурента по всем ключевым параметрам, а стоит даже меньше: $139 000 против $170 000 за топовый Lucid Air Dream Edition.
Tesla Model S Plaid — не сырая разработка. Электромобиль долгое время тестировался, в том числе и на треке
В продажу Model S Plaid поступит в 2021 году, равно как и конкурент. Но если Lucid еще предстоит доказать свою состоятельность, то у Model S уже есть и репутация, и армия поклонников.
Читайте также: