/00 1 ЬОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТЕНТУ щОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР йт 910480, кл. В 60 К 7/00, 1982.Авторское свидетельство СССР М 628008, кл. Н 02 К 17/02, 1978,(54) МОТОР-КОЛЕСО В.В.ШКОНДИНА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к мотору-колесу транспортных средств. Цель изобретения повышение надежности и экономичности. В мотор-колесо встроен двигатель постоянного тока с датчиком-распределителем,. представляющим собой кольцевое токонепроводящее основание с закрепленными по окружности токопроводящими плаИзобретение относится.к машиностроению в частности к мотору-колесу (двигателей) транспортных, дорожных и других передвижных средств.Известно мотор-колесо, содержащее неподвижно установленный двигатель, редуктор, солнечная шестерня которого связана с валом двигателя, коронная - со ступицей колеса, первую и вторую сателлитную шестерни, связанные непосредственно с солнечной и коронной шестернями соответственно, причем вторая закреплена на сателлитной оси, втулку, установленную, на этой оси с фланцем с одной стороны и упором с другой, между которыми установстинами, Датчик расположен на неподвижном индукторе, на котором также закреплены по окружности постоянные магниты с чередующимися по окружности полюсами, Ротор выполнен с закрепленным на нем зубчатым магнитопроводом, на котором на зубцах закреплены последовательно- встречно катушки, выходы соединения которых соединены с щетками, закрепленными на роторе с возможностью скольжения по пластинам, Зубцы ротора могут быть сгруппированы с катушками в группы при условии введения дополнительных пар щеток и их соответствующего крепления. Предусмотрены модификации двигателя для увеличения мощности за счет расположения магнитов в радиальном и тангенциальном направлении. 12 з,п. ф-лы, 8 ил. лена посредством шлицев вторая сателлитная шестерня, а первая - между ней и фланцем втулки и выполнена в виде зубчатых дисков, свободно установленных на втулке и подпружиненныхдруготносительно друга для прижатия их торцовыми поверхностями соответственно к второй сателлитной шестерне и фланцу втулки.Наличие редуктора снижает надежность и безопасность довольно сложной конструкции,Известно мотор-колесо, которое содержит колесо со встроенным в него электродвигателем, выполненным в виде дисковой асинхронной электромашины, статор которой с магнитопроводом, обмотками и токо- проводами неподвижно закреплен на оси колеса, а ротор с короткозамкнутой обмоткой и магнитопроводом, размещенным с двух сторон статора, размещен с внутренней стороны подвижного обода колеса.Встраивание непосредственно в колесо электродвигателя позволяет уменьшить габариты, вес, ненадежность, сложность сборки и эксплуатации, исключить редуктор и некоторые дополнительные системы и тем самым упростить конструкцию.Однако указанная конструкция, кроме всех недостатков, присущих асинхронной машине, имеет ряд других: наличие сложной системы для управления режимами работы и дорогих громоздких и высоковольтных источников переменного напряжения (для автономных средств).Цель изобретения - повышение мощности, надежности и экономичности.На фиг.1 изображено мотор-колесо, вид сбоку, с тремя группами катушек обмотки; на фиг,2 - мотор-колесо, разрез; на фиг.З - распределительный коллектор, разрез А - А; на фиг.4 - то же с пластинами для возврата энергии; на фиг.5 - . мотор-колесо с двумя магнитопроводами якоря; на фиг,6 - мотор- колесо с магнитами, оси которых параллельны оси колеса; на фиг.7 - мотор-колесо с дополнительными постоянными магнитами (ротор соответствует фиг,5) на фиг,8 - мотор-колесо с магнитами, оси которых тангенциальны (ротор соответствует фиг,6).Мотор-колесо (фиг.1 и 2) содержит обод 1, ось 2, электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения (не показан) и электродвигателя, содержащего якорь 3 с магнитопроводом 4 и группами катушек 5, индикатор 6 с магнитопроводом 7 и постоянными магнитами 8, размещенными равномерно, токосъемники 9 с двумя элементами (щетками) 10,1 и 10,2 токосъема и распределительный коллектор 11, размещенный на индукторе 6. Индуктор 6 закреплен неподвижно на оси 2, якорь 3 - на ободе 1 колеса. Катушки 5 расположены по окружности магнитопровода 4 якоря по меньшей мере одной группой (фиг.1, число групп равно трем), число токосъемников 9 равно числу групп катушек. Токосъемники 9 закреплены на якоре 3. Элементы 10,1 и 10.2 токосъема каждого токосъемника электрически соединены с выводами катушек соответствующей группы, Распределительный коллектор 11 образован расположенными по окружности изолированными токопроводящими основными пластинами 12.1 и 12,2, соединенными электрически через одну друг с другом, образуя две группы электрически соединен 10 15 20 25 45 50. ла 55 30 35 40 ных через одну основных пластин. Каждая из групп основных пластин соединена с соответствующим выводом 13 источника регулируемого напряжения. Число основных пластин 12.1 и 12,2 равно числу постоянных магнитов. Между каждыми двумя основными пластинами размещена холостая пластина 14, ширина которой больше ширины любого элемента токосъема. Число М постоянных магнитов 8 равно 20,Катушки в группах размещены так, что угловое расстояние между серединами любых двух катушек кратно угловому расстоянию а. При этом любые две катушки одной группы создают противоположно направленные магнитные потоки, если угловое расстояние между их серединами кратно нечетному числу расстояний а, и одинаково направленные, если кратно четному числу расстояний а. Группы катушек смещены друг относительно друга таким образом, что когда середины катушек как минимум одной группы совпадают с серединами соответствующих постоянных магнитов, середины катушек как минимум одной другой группы не совпадают с серединами постоянных магнитов. Оси намагниченности магнитов радиальны, Для фиг.1 а = 360/М = 360/20 = 18 оРаспределительный коллектор 11 (фиг.З) представляет собой расположенные по окружности основные пластины 12,1 и 12,2, одни из которых (помечены "+") соединены с одним выводом 13 источника регулирующего напряжения, другие (помечены "-") - с другим его выводом. Между ними располагаются холостые пластины 14, которые могут быть токонепроводящими (т,е. изолирующими) и токопроводящими. Распределительный коллектор целесообразно выполнять с возможностью углового смещение относительно оси колеса (для регулировки момента подачи электричества в катушки), например, делая дуговые прорези 15 для винтов крепления.Источник регулируемого напряжения представляет собой, например, источник регулируемого по амплитуде напряжения или источник широтно-импульсного сигнаМотор-колесо работает следующим образом.С источника регулируемого напряжения на группы основных пластин 12.1 и 12.2 подается напряжение, Так как группы катушек 5 смещены друг относительно друга, то через щетки 10.1 и 10,2 минимум одного токосъемника 9 напряжение подается на катушки 5 соответствующей группы.30 40 50 55 При прохождении тока по катушкам катушки 5 в силу специфики распределительного коллектора 11 всегда запитываются так, что образуют электромагниты, имеющие противоположные полюса с магнитом, расположенным в сторону вращения, и одинаковые - в противоположн.ую. Таким образом, электромагниты, образованные катушками 5, начинают отталкиваться от "предыдущих" магнитов 8 и притягиваться к "последующим" (в сторону вращения). При прохождении катушек 5 над магнитом 8 катушки не запитаны, а при прохождении последующего магнита 8 напряжение на катушках изменяется на противоположное в силу перехода щеток 10,1 и 10.2 на следующие пластины. При прохождении над магнитами, когда катушки не запитаны, движение не прекращается в силу инерции, а при прохождении магнита питание катушек перекоммутируется.На фиг.4 изображен распределительный коллектор, в котором холостые пластины 14 имеют среднюю токопроводящую часть 16. Указанные средние части соединены через одну в группы и подключены к соответствующим выводам 17 блока подзарядки (например, выпрямитель и аккумулятор).В процессе скольжения щеток 10.1 и 10,2 по пластинам распределительного коллектора 11 в моменты, когда катушки одной группы находятся напротив соответствующих постоянных магнитов, щетки 10.1 и 10.2 находятся на средних частях 16 холостых пластин. При этом энергия магнитного поля этих катушек преобразуется и импульсно подзаряжает блок подзарядки.Для увеличения мощности в мотор-колесо могут дополнительно вводиться второй магнитопровод якоря с минимум одной группой катушек, размещенный на ободе, второй распределительный коллектор, установленный концентрично основному распределительному коллектору или аналогично ему с другой стороны индуктора, дополнительные токосъемники, установленные на якоре, элементы токосъема которых аналогично элементам основных токосъемников электрически соединены с выводами катушек второго магнитопровода якоря (фиг,5),На фиг.6 приведен вариант с расположением магнитов, оси намагниченности которых параллельны оси колеса; на фиг.7 - вариант с дополнительными постоянными магнитами 18. При этом магнитопровод индуктора выполнен в виде кольца, закрепленного на основании индуктора между основными и дополнительными магнитами,5 10 15 20 25 В мотор-колесо: могут быть дополнительно введены (фиг.8) концентраторы магнитного потока, постоянные магниты, расположенные так, что оси их намагниченности параллельны касательным к окружности расположения постоянных магнитов (тангенциально), а концентраторы 19 расположены между одноименными полюсами ма гн ито в.Мотор-колесо может быть выполнено не только с двумя, но и с большим числом магнитопроводов индуктора (с постоянными магнитами) и магнитопроводов якоря (с группами катушек), что приводит к увеличению мощности и улучшению других параметров, При этом выбирается соответствующее число токосъемников и распределительных коллекторов,Простота и надежность конструкции, использование низковольтных источников, отсутствие редуктора, увеличение срока эксплуатации, хорошие тепловые и регулирующие характеристики и экономичность позволяют создать на ее основе эффективные электротранспортные средства. Формула изобретения 1. Мотор-колесо, содержащее обод, ось, электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения,и электродвигателя, содержащего якорь с магнитопроводом и катушками обмотки, индуктор с магнитопроводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения мощности, надежности и экономичности, индуктор выполнен с постоянными магнитами, размещенными равномерно на поверхности его магнитопровода, введены дополнительно по меньшей мере один токосъемник сдвумя элементами токосъемника и распределительный коллектор, размещенный на индукторе, который закреплен неподвижно на оси, якорь - на ободе колеса, катушки обмотки расположены по окружности магнитопровода якоря по меньшей мере одной группой, число токосъемников равно числу групп катушек, которые размещены в,группах так, что угловое расстояние между серединами любых двух катушек кратно угловому расстоянию а, при этом любые две катушки одной группы создают противоположно направленные магнитные потоки, если угловое расстояние между их серединами кратно нечетному числу угловых расстояний а, и одинаково направленные, если кратно четному числу угловых расстояний а, группы катушек смещены друг относительно друга таким образом, что когда середины катушек как1725780 55 минимум одной группы совпадают с серединами постоянных магнитов, середины катушек как минимум одной другой группы не совпадают с серединами постоянных магнитов,.токосъемники закреплены на якоре, элементы токосъема каждого токосъемника электрически соединены с выводами катушек обмотки соответствующей группы, распределительный коллектор образован расположенными по окружности изолированными токопроводящими основными пластинами, соединенными электрически через одну друг с другом, образуя две группы основных пластин, каждая из которых соединена с соответствующим выводом источника регулируемого напряжения, число основных пластин равно числу М постоянных магнитов, между каждыми двумя основными пластинами размещена холостая пластина, ширина которой больше ширины любого элемента токосъема.2. Мотор-колесо по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что число М постоянных магнитов четно, а= 360 О/М, угловое расстояние между элементами токосъема любого токосъемника кратно нечетному числу расстояний а, катушки обмотки в каждой группе размещены равномерно.3. Мотор-колесо по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что холостые пластины выполнены изтоконепроводящего материала.4. Мотор-колесо по пп, 1 и 2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что холостые пластины выполнены из токопроводящего материала. 5. Мотор-колесо по пп. 1 - 3, о т л и ч а ющ е е с я, тем, что холостые пластины разделены на три части, средние из которых выполнены из токопроводящего материала и соединены между гобой через одну, образуя две группы электрически соединенных через одну средних частей указанных пластин.6. Мотор-колесо по пп. 1 - 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что распределительный коллектор выполнен с возможностью углового смещения относительно магнитов и закрепления в любом из угловых положений. 7. Мотор-колесо по пп.1 - 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в нем дополнительноустановлен второй якорь с магнитопроводом с минимум одной группой катушек об 5 мотки, второй распределительныйколлектор, установленный концентричноосновному распределительному коллекторуили аналогично ему с другой стороны индуктора, дополнительные токосъемники, уста 10 новленные на якоре, элементы токосъемакоторых аналогично элементам основныхтокосъемников электрически соединены свыводами катушек второго якоря.8. Мотор-колесо по п.7, о т л и ч а ю щ е 15 е с я тем, что постоянные магниты размещены так, что оси их намагниченности параллельны оси,колеса, магнитопроводыякоря размещены с обеих сторон индуктора,9. Мотор-колесо по п,8, о т л и ч а ю щ е 20 е с я тем, что в нем установлены дополнительные постоянные магниты, по числу равные основным, магнитопровод индукторавыполнен в виде кольца, закрепленного наосновании индуктора между основными и25 дополнительными магнитами.10. Мотор-колесо по пп. 1 - 7, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оси намагниченностипостоянных магнитов радиальны,11, Мотор-колесо по пп. 1 - 7, о т л и ч а 30 ю щ е е с я тем, что дополнительно введеныконцентраторы магнитного потока, расположенные между одноименными полюсамимагнитов.,12, Мотор-колесо по пп. 1 - 11, о т л и ч а 35 ю щ е е с я тем, что в него дополнителеновведены коммутатор, блок емкостных накопителей, блок подзарядки И/ИЛИ, блок управления, группы основных пластинсоединены через коммутатор с источником40 регулируемого напряжения и блоком емкостных накопителей, группы средних частейхолостых пластин соединены с блоком подзарядки И/ИЛИ блоком управления.13. Мотор-колесо по пп,1 - 12, о т л и ч а 45 ю щ е е с я тем, что источник регулируемогонапряжения выполнен в виде источника регулируемых по длительности, скважностиили длительности и скважности импульсовпостоянной или регулируемой амплитуды.5019 20 1725780 0 7 Корректор М.Максимишине хред М.М эктор Н.Гунько оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 1189 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5
Заявка
4731991, 01.09.1989
В. В. Ш кон дин
ШКОНДИН ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
Код ссылки
Мотор-колесо в. в. шкондина
Похожие патенты
С небольшими выступами для обхвата ими стойки передка, а относительное укрепление колеса по вертикали достигается зажимом хомутика,Для устранения изменения профили конца оси полевого колеса, предлагается для скрепления со стойкой передка применять прокладку, снабженную гнездами для стоек и хомутиком для скрепления их между собой.На фиг. 1 изображена прокладка в трех проекциях и на фиг. 2 изображено в трех проекциях скрепление при помощи прокладки оси полевого колеса со стойкой передка.Прокладка из литого чугуна представляет плоскую плитку 3 (фиг. 1) с бортиками вдоль длинных сторон, образующими два паза 5,5 соответствующие профилям стойки полевого колеса 1 (фиг. 2) и стойке передка 2. По диагонали бортики снабжены ушками 7,7, через...
Шкивами 48, передачу от вала 44. К части 45 подводится ток от генератора 50, установленного на валу другого двигателя 38, а на валу ее насажена ручка реостата 51, изменяющего сопротивление 53, включенное в цепь возбуждения 52 двигателя 38,Число полюсов генераторов 40 и 50, двигателя 42 и машины 45 - 46 с одной стороны и передача 43 с другой, так выбраны, что соответствующим подбором передач 34, 35, 36 удается сразу получить необходимые для частей 31, 32, 33 рабочей машины числа оборотов,Т Тип, аКоминтернв Центриздата Народов СССР. Ленинград. Краснан Регулировочное приспособлениедействует таким образом, что онообразует разность чисел оборотовдвигателей 37 и 38 и, если эта разность совпадает с числом оборотоввала 44, то ручка...
В огроменном и толстенном ободе 26", спицы толщиной 4мм как у мотоцикла. Отличный вариант для тяжелых трехколесных велосипедов, велорикш, fat-bike"ов....
В комплекте контроллер (Полярис, 12 транзисторов, ток до 40 ампер, напряжение до 60 вольт), если хотите купить без него, то цена дешевле на 3000 руб!
Несколько слов о самом Шкондине и истории его изобретения: По этой ссылке можно скачать патент Шкондина на "мотор-колесо Шкондина". Это колесо, в центре которого размещен коллекторный двигатель постоянного тока:
У Шкондина каждая обмотка "сама по себе". На картинке мы видим 6 электромагнитов (ЭМ), они объединены в 3 пары из диаметрально-противоположных ЭМ. У каждой пары свои щетки.
Когда полюса ЭМ на ходятся напротив магнитов, то сила их взаимодействия, направлена радиально и нет смысла тратить электроэнергию на эту силу. Здесь "пауза".
Когда ЭМ сдвинулись немного в сторону, возникает тангенциальная сила, полезная. Тогда подаём в обмотки ток.
Эффективное использование "пауз", позволяет питать ЭМ в "энерговыгодных" положениях. Это дает как экономию электроэнергии, так и большой крутящий момент.
В патенте Шкондин прямо указывает суть своего изобретения: "...что позволяет за счёт размещения постоянных магнитов на роторе упростить конструкцию, повысить мощность и скорость за счёт подвода большего тока и улучшить тепловой режим. ".
Иными словами, главное слово в изобретении - это "упростить" управление коллекторным двигателем .
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Наш двигатель "современное мотор-колесо Шкондина", полностью повторяет суть изобретения, но на современном уровне развития техники, когда вместо коллектора и щеток используется современное микропроцессорное управление через контроллер.
Точно так же, как и в колесе Шкондина изобретенного в 1984 году, здесь те же три независимых обмотки и точно так же, в зависимости от угла поворота, одна обмотка всегда отключена!
Напомним сферу применения такого мотор-колеса, всего есть два варианта:
1. Если вы хотите очень быстро ездить, для этого нужно подать на колесо около 80-100 вольт.
2. Если вы хотите ездить очень медленно, вам нужны постоянные "старт-стоп", движение в гору или движение с очень малой скоростью. Тогда достаточно 36-48 вольт и вы никогда не сможете перегреть (или как-то иначе) сломать это мотор-колесо.
Но если у вас нет 100 вольт и если постоянный "старт-стоп" вам не нужен.... то и это колесо покупать смысла нет!
Для простого и равномерного движения по асфальту гораздо лучше подходит
Тема, с которой хочу ознакомить вас уважаемый читатель сегодня, возникла внезапно. Во время проведения Х международной специализированной выставки по энергоэффетивности и ВИЭ-2017 в МВЦ Киев, на прошлой неделе, к нашему стенду подошел посетитель и зразу задал вопрос, есть ли в нашем журнале «Винахідник і раціоналізатор» информация о мотор-колесе Шкондина . Мой отрицательный ответ смутил его, но мы разговорились и нашли точки соприкосновения в изобретениях, касающихся электроприводов для велосипеда.
В свое время на блоге я рассказывал об асинхронном колесе российского инженера Дмитрия Дуюнова. Но нашего посетителя интересовала разработка именно Шкондина, поэтому я нашел подходящий материал и решил возобновить в памяти это оригинальное устройство, способное значительно усилить эффект езды на велосипеде и не только на нем.
Об истории изобретения
Увидеть металлический диск внутри оси велосипедного колеса сегодня можно довольно часто. Не сложно догадаться, что это не что иное, как велосипедный электродвигатель, названный мотор-колесо. В свое время такую разработку выполнил и запатентовал инженер-изобретатель Василий Шкондин. Нужно отдать должное российскому ученому, который более 20 лет занимался внедрением своего главного изобретения - импульсно-инерционного электрического мотор-колеса.
Изобретения электротранспортных технологий всегда пользовались особым вниманием. Довольно удачные попытки совмещение двигателя с колесом воедино, так чтобы отпала необходимость в трансмиссии, предпринимались ещё в XІX веке. В апреле 1900 года на парижской выставке World Expo был замечен электромобиль Lohner-Porsche с электрическими мотор-колесами. Данную двигательную установку в автомобиле реализовал ни кто иной, как молодой инженер Фердинанд Порше - всемирно известный производитель автомобилей в XІX веке.
Конструкция мотор-колес Порше настолько пришлась людям по вкусу, что начиная с 1911 года колесными электродвигателями системы Лонера-Порше стали оборудоваться не только автомобили, но и троллейбусы, самосвалы, железнодорожные локомотивы. Правда, с развитием бензиновых двигателей, мотор-колеса начали встречаться в автомобилях куда реже, но сама идея - подобная разработка просто не могла быть забыта.
А что же велосипеды? В период с 1860 по 1895 год было создано несколько версий электрических велосипедов, среди которых присутствовали и модели с мотор-колесами. В 1895 году Огдэн Болтон получил патент за разработку щеточно-коллекторного двигателя постоянно тока, внедренного во внутреннее пространство заднего колеса. Попытки оснащения велосипедов мотор-колесами предпринимались не раз, но по причине того, что велосипедные электрические двигатели были довольно увесистыми и не обеспечивали развития достаточного показателя крутящего момента, довольно долгое время данное изобретение находилось в небытие.
Создать дешевое электрическое велосипедное мотор-колесо совсем небольших размеров и малого веса, но с отличным показателем крутящего момента, да ещё лишь с одной единственной вращающейся деталью удалось в 1980-х гг. инженеру Василию Шкондину. Поставив перед собой цель создания двигателя, существенно превосходящего традиционные моторы по показателям работоспособности, Шкондин собрал рабочий образец импульсно-инерционного двигателя. Принципы однополярных и чередующихся импульсов в последующем были подтверждены целым рядом патентов, выданных на имя изобретателя.
Это изобретение стало поистине революционным, ведь впервые за многие годы удалось решить задачу установления идеального баланса между велосипедом и электрическим двигателем. На Всемирном салоне изобретений "Брюссель - Эврика — 1990" Василий Шкондин был удостоен звания человека года, а за свою разработку инвалидной электроколяски получил золотую медаль. Несколько позже российский изобретатель получил награды на выставках в Брюсселе, Женеве, Сеуле, Ганновере, Париже.
Но как ни печально, изобретение длительное время нельзя было реализовать и до серийного производства дело так и не доходило. В середине 1990-х после получения патента США, была налажена сборка электровелосипедов на основе двигателя Шкондина на Кипре. А в 2003 году изобретением российского ученого заинтересовалась английская фирма «Flintstone Technologies». Для реализации данного проекта было создано предприятие «Ultra Motors», статутный капитал которого в момент основания составлял практически миллион долларов. В данной компании Василий Шкондин, занял должность технического директора.
В этом же году состоялось ещё одно финансовое "вливание" в реализацию его разработки - в качестве инвестора выступила компания «Русские технологии», возложив на проект Василия Васильевича "большие надежды", исчисляемые более чем одним миллионом долларов. Экологически безопасными и эффективными в работе мотор-колесами заинтересовалась и индийская компания «Crompton Greaves». В 2005 году она начала производить мотор-колеса системы Василия Шкондина с целью комплектации ими велосипедов, скутеров, трициклов, инвалидных колясок, погрузочных электрокаров.
Свое главное изобретение Василий Шкондин позиционирует, как мотор-колесо. Хоть сам по себе коллекторный электрический двигатель может быть модифицирован и использован в разного рода электротехнике, его главное предназначения - расширение возможностей велосипедного транспорта. Для того, чтобы понять особенности и принцип работы мотор-колеса Шкондина, его нужно прежде всего сравнить со стандартным двигателем постоянного тока и бесколлекторным электромотором.
Шкондин получил несколько патентов на свои изобретения, но наиболее важным было то, что ученый рассматривал возможность использования в электрическом транспортном средстве двигателя без коллектора (щеточного-коллекторного узла). Электродвигатель Шкондина - это объединение магнитных дорожек, динамично изменяющих параметры при переключении обмоток электромагнитов.
Вначале Василий Васильевич испытал свой двигатель на инвалидной коляске, после чего уже решился на установку мотор-колеса на велосипед, скутер, мотоцикл и даже автомобиль. Как отметил разработчик, мотор отлично показал себя во всех вариантах комплектации. Так как электродвигатель, интегрируемый во внутреннее пространство колеса транспортного средства, уже не имел редуктора, шестеренок и трансмиссии, он получился значительно более прочным и долговечным.
Конструктивные особенности и принцип работы
Что касается конструктивного исполнения, то электродвигатель Шкондина довольно прост — состоит он лишь из 5-6 основных деталей. Главными элементами мотор-колеса является внутренний статор с круговым магнитоприводом и внешний ротор. На статоре на одинаковом расстоянии друг от друга размещено 11 пар магнитов неодим-железо-борного состава, образуя 22 полюса. На роторе, отделенном от статора воздушным промежутком, имеется 6 подковообразных электромагнитов, расположенных попарно и сдвинутых на 120° в отношении друг друга.
Благодаря тому, что расстояние между полюсами электромагнитов ротора равно расстояние между магнитами статора, при соприкосновении одного из полюсов электромагнитов с соседними полюсами магнитов статора контакта между полюсами иных электромагнитов с полюсами магнитов не возникает. При изменении положения полюсов магнитов относительно друг друга создается градиент напряженности магнитного поля, который, по сути, и является источников образования крутящего момента. Получается, что в определенный момент времени, крутящий момент формирует пять электромагнитов ротора и 20 магнитов статора
Иные компоненты конструкции мотор-колеса Шкондина - закрепленный на корпусе статора распределительный коллектор, состоящий из отдельных, изолированных друг от друга токопроводных пластин, количество которых равно числу электромагнитов, и токосъемники с элементами токосъема. Каждая из пластин соединяется с одним из выводов катушек двух соседних электромагнитов. Каждый из электромагнитов имеет по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки. Принцип создания намотки указанных электромагнитов таков: если одна катушка мотается по часовой стрелке, то другую выполняют против часовой стрелки. Обмотки катушек соседних электромагнитов соединяются последовательно, а выводы противоположных - соединяются между собой. Количество витков в обмотках противоположных электромагнитов может быть различным.
В основе работы электродвигателя Шкондина лежит действие сил электромагнитного притяжения и отталкивания, наблюдаемые при взаимодействии электромагнитов ротора и неодимовых магнитов статора. Когда электромагнит проходит между осями неодимовых магнитов, образуется магнитный полюс одноименный с полюсом магнита, который ему уже удалось преодолеть, и противоположный полюсу магнита, к которому он движется. Иными словами, электромагнит отталкивается от одного магнита и притягивается к другому - последующему в направлении вращения. Указанное электромагнитное взаимодействие и обеспечивает вращение обода. Если электромагнит достигает оси магнита, то он обесточивается, так как именно здесь располагается токосъемник. Использование своеобразных "пауз" позволяет существенно экономить энергию аккумуляторных батарей транспортного средства, питая двигатель лишь тогда, когда это будет выгодно. Скорость вращения мотор-колеса прямо зависит от количества электричества подаваемого к токопроводящим пластинам.
КПД электродвигателя составляет 83%. При создании тяги в электродвигателе противоЭДС не наблюдается, однако на холостом ходу конструкция электрического мотор-колеса позволяет максимально эффективно возвращать часть энергии в аккумуляторы за счет возникновения противоЭДС, а не только в момент торможения, существенно увеличивая таким образом дальность пробега электровелосипеда (функция рекуперации энергии).
Внешняя корпусная защитная часть электромотора Шкондина имеет отверстия для продевания спиц и соединения с ободом велосипедного колеса.
Что касается достоинств мотор-колес Шкондина, то они характеризуются не только малым весом и доступной ценой, но и более высокой производительностью, нежели электродвигатель стандартной конструкции. Изобретению Шкондина при относительно простом конструктивном исполнении свойствен свободный инерционный ход, большая скорость вращения. Так, на 300 ваттном электродвигателе, выпушенном согласно его задумки, можно разгонятся без педалей до 25-30 км/ч на ровной дороге. Не совсем низкой будет и скорость перемещения по местности с уклонов в 8 градусов - около 20-22 км/ч. Поддержка функции рекуперации энергии при торможении и спусках позволяет возвращать в аккумуляторные батареи до 180Вт энергии.
Благодаря использованию малого количества деталей удается не только повысить надежность мотор-колеса Шкондина, но и уменьшить его себестоимость практически в два раза по сравнению с иными типами электрических двигателей. В отличии от большинства электромоторов велосипедного транспорта, комплектуемых электронным блоком управления, мотор-колесо Шкондина не требует внешнего управляющего устройства. Этот электродвигатель совершенно не боится пыли, влаги, не имеет свойства нагреваться во время работы.
Простота исполнения, низкая стоимость производства, эксплуатации и ремонта, отличные качественные характеристики делают мотор-колеса Шкондина весомым и ценным продуктом. В настоящее время ведутся работы в направлении широкого внедрения данного электродвигателя в механизм работы разных видов транспорта: электровелосипедов, электроскутеров, электромобилей, водного и воздушного электротранспорта. Данная разработка позволяет ослабить зависимость средств передвижения от сырьевых ресурсов и увеличения их экологичности.
Спасибо за прочтение. Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения.
Василий Шкондин изобрёл замечательный электродвигатель! Но, как признал сам автор, электромагнетизм у нас вообще не изучен. А это означает, что автор не может сказать, почему его мотор работает, и как долго будет ещё работать…В России сделано изобретение века, которое обещает совершить революцию в физике!
Автор - Ярослав Старухин
Мы все уже привыкли, считаем это обычным делом, когда новое прорывное открытие в области теоретической физики даёт мощный толчок научно-техническому прогрессу и побуждает людей создавать какие-то новые технические новинки военного и гражданского назначения. Именно так после революционного открытия Ганса Христиана Эрстеда, который обнаружил в 1820 году тесную связь между электричеством и магнетизмом, человечество обрело первые электродвигатели, электрогенераторы, средства теле- и радиосвязи, и многое, многое другое.
То, что изобрёл и довёл до массового производства русский инженер Василий Васильевич Шкондин, обладает обратным эффектом. Принципиально новый электродвигатель Шкондина и его массовое производство, уже начатое в целом ряде стран, способны дать толчок для пересмотра и ревизии всей теории электромагнетизма, возникшей аккурат после открытия Ганса Христиана Эрстеда, в которую творение Шкондина просто не вписывается. Сам изобретатель нового электродвигателя объясняет этот парадокс тем, что «электромагнетизм вообще не изучен»!
Услышьте это из его уст сами!
Я. Старухин: - Вы бы что-нибудь рассказали про тайны электромагнетизма. Эфир есть или нет? Откуда это всё берётся?
В. Шкондин: - Ну, здесь тайн-то никаких нет. Я сейчас приведу один пример, который говорит о том, что электромагнетизм ещё вообще не изучен!
Вообще не изучен?!
Вот мы сделали два двигателя. У одного вращаются магниты, и точно такой же двигатель со всеми параметрами, у которого, наоборот, магниты стоят на месте, а вращается ротор. И вот что получилось: почти в два раза лучше результат показал двигатель, у которого магниты не вращаются, а стоят на месте. Из этого какой следует вывод? Получается, что, если магниты вращаются, они теряют свои магнитные свойства! Понимаете? Это поразительно просто! Это просто поразительно! И мы так и остались в недоумении, так и не определили, почему возникает это явление! Узнав про этот феномен, мы именно по этому принципу и стали делать моторы, когда магниты стоят на месте, а вращается ротор. Стоит только один раз проэкспериментировать, и ты уже видишь, по какому пути тебе нужно идти. И мы не ошиблись! На всех международных салонах, а их было уже десять, на тестировании двигателя Шкондина мы всегда выигрывали: на динамике, на скорости, на дальности пробега...
Итак, помимо изобретения принципиально нового электродвигателя, Василий Шкондин сделал открытие: если магниты вращаются, они теряют свои магнитные свойства! Как объясняет этот феномен современная теоретическая физика? Пока никак!
Это означает, что учёным-физикам придётся вернуться к революционному открытию Ганса Христиана Эрстеда, которое было сделано почти 200 лет назад. Очевидное-невероятное состоит в том, что Г.Х. Эрстед в 1820 году открыл само явление электромагнетизма и сопроводил его своим комментарием, который был сразу же отвергнут учёными того времени, как ошибочный! Получилось как в советской кинокомедии «Операция Ы и другие приключения Шурика»: студент схлопотал на экзамене за изобретение - 5, а за знание физики - 2!
Учёный совет при Королевской академии наук Дании вынес Г.Х Эрстеду точно такой же вердикт: за открытие электромагнетизма - 5, а за знание физики - 2. Правда горькая пилюля была подслащена тем, что Эрстед был сразу же избран членом многих наиболее авторитетных научных обществ: Лондонского Королевского общества и Парижской Академии. В 1830 году его избрали почётным членом Петербургской академии наук. Англичане присудили ему медаль за научные достижения, а из Франции он получил премию в 3000 золотых франков, когда-то назначенную Наполеоном для авторов самых крупных открытий в области электричества! Но, при всём этом, объяснение открытия, сделанное Эрстедом, было признано однозначно неверным!
Что же такое «неверное» рассказал в своём объяснении открытия электромагнетизма Г.Х. Эрстед, и как это взаимосвязано с открытием В.В. Шкондина?!
Эрстед приоткрыл тайну электромагнетизма: «магнитное поле представляет собой вихрь материи». «… из сделанных наблюдений можно заключить, что электрический ток образует вихрь вокруг проволоки. Иначе было бы непонятно, как один и тот же участок проволоки, будучи помещён под магнитным полюсом [стрелки] относит его к востоку, а, находясь над полюсом увлекает его к западу. Именно вихрям свойственно действовать в противоположных направлениях на двух концах одного диаметра. Вращательное движение вокруг оси, сочетающееся с поступательным движением вдоль этой оси, обязательно даёт винтовое движение…» (Цитата из научной работы Эрстеда «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку»).
Эти слова Эрстеда хорошо иллюстрирует следующий рисунок:
Что же открыл в XXI веке Василий Шкондин?
Шкондин открыл: если постоянные магниты (источники вихревого магнитного поля постоянной силы) начинать вращать, то в процессе их вращения сила создаваемого ими магнитного поля заметно уменьшается. Почему? Очевидно потому, что образуемый постоянным магнитом «магнитный вихрь» не любит, когда ему придают дополнительное вращение в разных плоскостях!
Поняв это из эксперимента, Василий Шкондин выбрал, как он сам говорит, верное для себя направление: конструировать двигатели, в которых постоянные магниты стоят на месте, а вращается ротор с электромагнитами. Уже только поэтому его двигатели выгодно отличаются по характеристикам от двигателей, у которых постоянные магниты установлены в роторе.
Есть у Шкондина и ещё некоторые «Know how» (от англ. know how - «знать как»), которые ставят его двигатели вне конкуренции и делают их чуть ли не вдвое более эффективными, чем все другие созданные когда-либо электродвигатели. Эти секреты изобретатель пока не собирается раскрывать никому, кроме своих самых близких компаньонов.
Мотор-колёса Шкондина как генератор прогресса
Автор - Владимир Леонов
На самой границе Московской области, за Окой, в 80 километрах от МКАД, есть очаровательный «наукогородок» Пущино. Серьёзно-напыщенное - «наукоград» - ему как-то не к лицу, всего чуть больше 20 тыс. жителей. На них, правда, приходится целых 9 научно-исследовательских институтов и радиофизическая обсерватория РАН. И один изобретатель - Василий Шкондин.
Там, где прячется гениальность
Ждём Василия Васильевича на автостоянке Института белка - там он арендует помещения для мастерской-лаборатории. «Мороз и солнце - день чудесный». Появляется свежая иномарка-минивэн, за рулём сам Шкондин. Приглашает следовать за ним. Едем по извилистым дорожкам института и наконец паркуемся на крошечной площадке перед задней частью какого-то крупного одноэтажного здания, напоминающего цех средних размеров. Знакомимся - на первый взгляд (да и на второй тоже) изобретатель совсем не тянет на 1941 год рождения. Заранее заготовленный образ «непризнанного гения» тает как парок на ветру.
Нас встречает и обнюхивает средних размеров гончий пёс. По глазам видно, что давно не щенок, серьёзный товарищ и он первый сюрприз Шкондина. Изобретатель утверждает, что собаке от роду 22 года. Прочитал на моём лице недоверие и призвал в качестве свидетелей помощников - как оказалось, к мастерской он прибился совсем маленьким щенком в 1992 году, с первого дня аренды. Подумалось - может быть, институт занимается не исследованиями структуры и функций белка, а давно решил вопрос, как побороть старость? И Шкондин подозрительно моложав и энергичен…
Внутри небольшого, не более 100 кв. м, помещения, разбитого на три пространства, атмосфера типичной мотовеломастерской. Куда ни кинь взгляд - рамы, колёса, скутера и солидный трёхколёсный байк. Тесно… Много места занимает огромный допотопный фрезерный станок. И только приглядевшись, замечаешь, что колёса необычные - внутри ободов установлены диски, внешне что-то вроде коробок от киноплёнки. На рабочих столах преобладают тестеры, магниты и ещё какие-то совершенно незнакомые детали.
Техника на грани фантастики
Увесистый трёхместный и трёхколёсный байк-рикша, с огромными мягкими креслами, тяжёлой рамой, широченными колёсами и начисто лишённый каких-либо обтекателей, призванных экономить топливо и энергию (аэродинамика обувной коробки, а то и хуже), на 14 литрах топлива способен преодолеть без дозаправки 1400 км - заслуга мотор-колёс Шкондина. Расход - 1 литр на 100 километров. Большой и мощный мотор выброшен, установлен маленький и слабосильный бензиновый, который призван компенсировать механические потери и подзаряжать аккумуляторы. Динамика - зверская. Осталось создать конструкцию с благородными формами, изначально спроектированную под мотор-колёса Шкондина, и революция в автопроме будет неизбежной.
Удалось испытать в деле далеко не самую новую и максимально «простую» разработку Василия Васильевича - велосипед с мотором в заднем колесе и несколькими аккумуляторами. Шкондин с сомнением посмотрел на меня, на снег со льдом, переключил двигатель на малый ход (до 40 км/ч), проинструктировал: «Тормоза обычные, педали не крутите. Вот ручка газа, как на мотоцикле».
Я взгромоздился на седло (минус 22 по Цельсию, толстенный свитер и дублёнка - не самая удобная одежда для «ходовых испытаний» велотехники) и крутанул ручку газа на себя. С трудом парировал желание велика встать на заднее колесо и опрокинуть седока. Из-за спины слышу вопль Шкондина: «Осторожно!!!» Отчаянно торможу - до кирпичной стены осталось меньше метра… Только тогда понял, осознал, какая мощь таится в этих шкондинских мотор-колёсах. Освоился, сделал несколько кругов, помечтал - эх, мне бы такое чудо - летом по Москве рассекать.
Василий Васильевич именно на нём частенько летает к себе на дачу в Тульскую область. Это не очень далеко, 30 с небольшим километров. Преимущество его мотор-колёс перед всеми остальными - не только малый вес, в разы большие дистанции пробегов на небольших и совершенно обыкновенных кислотных аккумуляторах (показывал и суперсовременные батареи, их установит на новые модели), но и колоссальная тяга, момент силы, выраженный в ньютон-метрах (Н·м). В горку, как на импортных электровелосипедах, педали крутить не надо. Мотор-колёса для велотехники и скутеров при максимальной электрической мощности, сопоставимой с компактной кофемолкой, имеют момент до 65 Н·м - подтверждено испытаниями в МЭИ.
Для сведения: у бензинового двигателя внутреннего сгорания малолитражного авто (те же «Жигули») этот показатель равен 70 Н·м. И КПД - 30%. У мотор-колёс последний показатель достигает немыслимых 94%. Поэтому оценивать двигатели Шкондина по мощности в ваттах и лошадиных силах бессмысленно, и это признали все эксперты из научных институтов.
А ещё Шкондин похвастался мотором, подходящим для лёгкого вертолёта или самолёта. Подержал в руках - тяжёлый, больше 20 кг. Но его мощность, по тяге, по моменту, составляет 270 Н·м. По автомобильным меркам - современный трёхлитровый шестицилиндровый двигатель мощностью свыше 200 л.с.! Для двухмоторного самолёта на 4-8 мест - самое то.
Василий Шкондин выставлял свою технику множество раз по всему миру. Даёт на тестирование и испытания в солидные отечественные и зарубежные институты и лаборатории. Всё, что создано другими конструкторами и компаниями в этой области, уступает мотор-колёсам Шкондина по всем параметрам: при равной мощности вес втрое больше, затраты энергии вдвое выше, скорость в разы ниже.
Суета вокруг колёс
Шкондин запатентовал своё изобретение - мотор-колесо первого поколения - в 1991 году. И с тех пор занят его развитием. Сегодня готово уже четвёртое поколение. Ноу-хау держит при себе, всех секретов не раскрывает. Жулики неоднократно пытались его обойти, их привлекает кажущаяся простота конструкции. Вроде бы минимум деталей, никаких компьютерных изысков, «критических» технологий. Но всё, что у него примитивно скопировано (украдено), работает, в лучшем случае, как обычный электромотор.
Был момент - на частном самолёте примчалась к нему на Кипр (некоторое время назад он имел возможность подолгу проводить там время) пара удачливых бизнесменов. Покрутились вокруг, посмотрели на технику и заявили - платим любые деньги за пару велосипедов. Не вопрос, Шкондин продал. Спустя полтора месяца эта же парочка вновь возникла на горизонте, но уже с недовольными лицами и претензией: «Мы сделали ваши мотор-колёса один к одному, но они не работают!» Шкондин не удивился, посоветовал не идти по китайскому пути, а купить лицензию: «Когда покупали, говорили, кататься будем? Вот и катайтесь».
За рубежом его секреты давно пытаются разгадать целые лаборатории и научные коллективы, с солидными, по сотне сотрудников, штатами. Были и наши, и английские «партнёры». И все как один занимались тем, что привлекали сотни миллионов долларов, проводили маркетинговые исследования, обольщались видимой простотой конструкции, восторгались перспективами и, не успев приступить к серийному выпуску, по жадности, выбрасывали изобретателя из бизнеса. В итоге, их копии оставались заурядными подделками.
Единственная страна, где производятся мотор-колёса Шкондина, - Индия. Так «удачно» он когда-то посотрудничал с командой выходцев из «Альфа-Групп». Под его мотор-колёса они приобрели там крупнейший в мире велозавод (10 тыс. велосипедов в сутки). Часть из них специально спроектирована для установки мотор-колёс. Но и тут неучастие автора изобретения сказалось - мотор-колёса индийского разлива давно уступают его последующим разработкам.
Не вечный двигатель
КПД его изобретений, конечно, необычайно высок, близок к заветной единице, но всё равно, как говорит Василий Васильевич, «несколько ампер не хватает». И эти амперы надо где-то восполнять, с помощью тех же классических двигателей внутреннего сгорания или аккумуляторных батарей, которые при зарядке потребляют энергию не из «космоса», а сгенерированную на разнообразных ГЭС, АЭС, ТЭС и т.д. Выходит, его случай - отнюдь не революционный прорыв в неведомое и вполне согласуется с постулатами общепринятых физических теорий. Или темнит господин Шкондин, скрывает что-то?
На выезде из Пущино в сторону трассы на Москву над дорогой плакат-растяжка. Не привычно-протокольное «Счастливого пути!» (читай - «скатертью дорожка» или «вали отсюда, да побыстрее»), а впервые встреченное - «Возвращайтесь!».
Что же, к мотор-колёсам и генераторам Шкондина вернёмся обязательно. Сегодня работы Шкондина востребованы, крупный концерн готовит площадки для массового производства мотор-колёс и связанной с ними техники, возможно, и военного назначения. Его мастерская переезжает в просторные помещения под 2 тыс. кв. метров. Да и ситуация подходящая, государственные деятели всех уровней азартно говорят о необходимости «модернизаций» и «инноваций». Вот им и карты в руки.
Двигатель Шкондина
Шкондин В.В. [самое интересное] Вечный двигатель для автомобилей, велосипедов, вертолетов
Наш изобретатель с помощью денег нашего венчурного инвестора и международного менеджмента пересаживает мир на новый вид транспорта.
Был такой знаменитый частный патентовед Ян Львович Колчинский, – вспоминает изобретатель нового электродвигателя и основатель компании «Ультрамоторы» Василий Шкондин. - В конце 1980−х годов надо мной все смеялись, кроме него. Он первый сказал, что мое изобретение революционно, и у него я получил первые уроки бизнеса. Он, во-первых, придумал название «Мотор-колесо Шкондина», а во-вторых, сказал мне: «Делай как Бубка». Бубка не прыгал сразу на суперрекорд, а прибавлял по одному сантиметру в год и был чемпионом мира почти десять лет. Сейчас компания Шкондина на подходе к первому рекорду на рынке электробайков.
Летом на дорогах Индии впервые появятся электровелосипеды от компании Ultra Motor с оригинальным двигателем, созданным российским изобретателем Василием Шкондиным. Компания Ultra Motor готова в любой момент вывести на рынок и другие образцы «транспорта будущего», а финансировавшие разработки фонды Flintstone Technologies и «Русские технологии» через несколько лет рассчитывают получить пятикратные прибыли.
Вскоре британская инжиниринговая компания Ultra Motor (далее UM), созданная английским инвестиционным фондом Flintstone Technologies и венчурным фондом «Русские технологии», запустит свой первый проект. Она собирается вывести на рынок новый электродвигатель, который на Западе называют «мотор-колесо Шкондина». Его создатель Василий Шкондин является директором по развитию компании UM и работает в ее российском подразделении. Он возглавляет базирующийся в подмосковном Пущино инновационный отдел, в котором занимаются доводкой мотор-колес и созданием опытных образцов транспортных средств на основе электрической тяги.
По словам Шкондина, в лаборатории UM уже собраны образцы практически всех видов транспортных средств с двигателем, управляемым электромеханическим триггером: от инвалидной коляски до электромобиля. «Это прототипы транспорта будущего,– говорит Шкондин.– Давно ведутся разработки, которые направлены на ослабление зависимости транспорта от сырьевых ресурсов и увеличение его экологичности. Пока рынка электротранспорта нет: образцы электромобилей дороже обычных машин, хотя по многим техническим показателям им проигрывают. Но скоро транспорт с электро- и гибридными двигателями подешевеет и станет технически более совершенным, а Ultra Motor будет одной из первых компаний, которая сможет вывести на рынок массовый продукт».
Предвидя недалекий мировой бум в сфере электротранспорта, в UM решили, что освоение перспективного рынка лучше сразу начать с формирования ниши «под себя». Этой нишей может стать индийский рынок, на который к концу UM планирует вывести двигатель Шкондина для электровелосипеда с условным названием Cycles UM.
Изюминка ситуации в том, что электровелосипедов в Индии мало, хотя обычными велосипедами там пользуются более 300 млн человек.
Венчурный фонд «Русские технологии» входит в состав «Альфа-групп». Был создан для коммерческого развития перспективных российских технологических проектов. Объем капитала – $20 млн, средний размер инвестиций $1–3 млн. Одним из предыдущих проектов «Русских технологий» является совместное с Intel Capital участие в инвестировании компании «Электро-ком», которая занимается развитием технологии PLC для доступа в интернет через электрические сети. В состав акционеров Ultra Motor фонд «Русские технологии» вошел в апреле 2004 года, инвестировав $1,1 млн и получив 44% акций компании.
Мотор-колесо Шкондина
Василий Шкондин еще в 1975 году поставил перед собой цель создать двигатель, который бы в сфере транспорта превосходил традиционные электромоторы. Такая мысль появилась у журналиста по образованию, сотрудника Института русского языка им. А. С. Пушкина во время работы над филологической диссертацией «Вариантность лексических и грамматических единиц в русском языке».
«Я увидел, что никто никогда не занимался вариантностью технических единиц,– говорит Шкондин.– Придумано всего несколько типов электродвигателей, и их эксплуатируют везде, от электростанций до мясорубок. Я же еще во время службы в армии понял, что даже в тяговых двигателях можно использовать принцип магнетрона – импульсно-паузной системы, которая применяется в радиолокационных станциях».
Шкондин принялся работать над идеей – моторы он мастерил дома на кухне. Первый образец импульсно-инерционного двигателя он создал в начале 1980-х. Затем Шкондин работал в издательстве «Педагогика» и в советско-канадском издательстве «Книга Принтшоп», где его график оказался довольно щадящим. «Я старался все время посвящать совершенствованию импульсной технологии,– говорит Шкондин.– В издательстве работал просто для того, чтобы иметь деньги на жизнь. В результате в течение десяти лет я изготовил около 70 вариантов двигателей, которые можно было применять в различных видах транспортных средств».
Заложенные в двигателе Шкондина оригинальные принципы однополярных и чередующихся импульсов, создаваемых внутри мотора электромеханическим триггером, подтверждены десятком российских и международных патентов, которые получил изобретатель. Во время движения триггер позволяет часть электроэнергии возвращать в аккумулятор. Это значительно повышает КПД и обеспечивает превосходство мотора в транспортной сфере. К тому же в нем не 10–20 узлов, как в других электромоторах, а пять, и нет внешнего электронного управления. Использование малого количества деталей в двигателе Шкондина повышает его надежность, а себестоимость оказывается в два раза ниже, чем у электромоторов других типов.
Сначала изобретатель установил двигатель на инвалидную коляску, затем на велосипед, скутер и мотоцикл. «Мотор очень хорошо показал себя при эксплуатации этих транспортных средств,– говорит Шкондин.– Дополнительным достоинством оказалось еще и то, что с мотором они могли ездить без редуктора, шестеренок и трансмиссий. Таким образом, существенно увеличивался запас прочности».
Шкондин стал выставлять свои двигатели на выставках с начала 1990-х годов, когда понял, что от уровня доморощенного «левши» перешел к серьезному изобретательству. Россиянин брал гран-при на салонах изобретений в Брюсселе, Сеуле, Женеве, Париже, Ганновере, Орландо и других выставках, но мало кто проявлял к его двигателям коммерческий интерес.
«Только однажды, в середине 1980-х годов, сотрудники одной российской фирмы предложили устанавливать мотор на инвалидные коляски,– рассказывает Шкондин.– Я согласился, и теперь коляски с моим двигателем выпускают в России, хотя тот вариант мотора уже устарел. На самом деле ребята попросту украли мое изобретение. Сначала мы договаривались, что я войду в компанию как акционер. Но после того как на коляски были установлены первые двигатели, фирма исчезла. Потом люди, там работавшие, основали новые компании и вновь занялись выпуском колясок с таким же мотором. Но я не собирался за ними гоняться и требовать отчисления средств – был рад, что даже устаревшая модель мотора успешно применяется на практике».
Переломный момент для двигателя Шкондина наступил в 2002 году, когда изобретатель выставил его на Московском международном салоне промышленной собственности «Архимед-2002». К Шкондину обратились представители британского венчурного инвестиционного фонда Flintstone Technologies, занимающегося поиском перспективных российских технологий для создания на их основе бизнеса и вывода его на глобальные рынки.
«Мы увидели, что мотор Шкондина имеет поразительные коммерческие преимущества: простоту, надежность и доступность,– говорит основатель и исполнительный директор Flintstone Technologies Ян Вудкок.– Это именно те факторы, которые идеальны для создания любых жизнеспособных на рынке продуктов».
Фонд пригласил изобретателя в Англию. В течение полугода мотор Шкондина тестировался в лабораториях университетов Oxford и Southampton. Британские ученые подтвердили все заявленные в патентах технические характеристики и пришли к выводу, что двигатель российского изобретателя превосходит другие по динамичности на 50%, а по эксплуатационной эффективности на 30%. После этого Flintstone Technologies предложил Шкондину заключить партнерское соглашение о сотрудничестве. Так осенью 2003 года появилась компания Ultra Motor, в соучредители которой вошли Flintstone Technologies, внесший 1,4 млн фунтов стерлингов, и Шкондин, который вложил в фирму свою интеллектуальную собственность.
Электровелониша
Предполагалось, что основная научная деятельность UM будет проходить в России, где компания создаст отдел инновационных разработок. Поэтому Flintstone Technologies стал искать российского соинвестора. В апреле 2004 года предложение стать одним из акционеров принял венчурный фонд «Русские технологии», купивший 44% акций UM за $1,1 млн. Flintstone Technologies также принадлежит 44%, а Василию Шкондину – 12% акций.
«В отличие от Flintstone Technologies мы не начинаем проекты с такой ранней стадии, когда имеется только прототип продукта, но нет бизнес-плана и бизнес-модели,– объясняет старший менеджер по инвестициям фонда и член совета директоров UM от „Русских технологий” Джо Боуман.– Прежде чем вступить в проект, мы провели собственную техническую экспертизу, чтобы понять, насколько изобретение уникально. Как любой венчурный фонд, мы хотели оценить размеры возможного рынка сбыта и долю, которую можем занять. И изучение ситуации убедило нас, что в перспективе мы можем выйти на весь рынок электротранспорта, который, как мы полагаем, в ближайшие десять лет станет ключевой индустрией в транспортной сфере».
Однако пока рынка электротранспорта нет, зато с момента появления в 1994 году в Японии мотор-колеса бурно развивается рынок электровелосипедов. Сейчас их выпускают все мировые производители легкого транспорта, многие из которых перевели свои производства в Китай и на Тайвань. По словам Владимира Ермишева, гендиректора фирмы «Электроскутер», торгующей электровелосипедами, спрос на них в мире постоянно растет. Например, в США за первый год продаж было куплено около 250 тыс. машин, во второй год – уже 1,5 млн. По прогнозам, через семь-восемь лет ежегодный объем мировых продаж электровелосипедов может составить $6–10 млрд при цене от $500 до $1 тыс. за штуку. В стоимости учитывается «начинка»: мотор-колесо, где размещен двигатель, аккумуляторные батареи и электронный блок управления.
У Шкондина уже имелась практически готовая модель конкурентоспособного велосипеда – его и выбрали в качестве первого продукта, который могла начать продвигать компания UM. Но прежде следовало определить конкретный рынок и довести экспериментальные образцы до уровня, когда велосипед можно было бы изготовлять в промышленных масштабах.
По словам Боумана, Flintstone Technologies и «Русские технологии» сочли логичным осваивать рынок какой-либо из азиатских стран, которые из-за распространенности велотранспорта называют «государствами с двухколесной экономикой». Изучение рынка показало, что в Китае много своих производителей электровелосипедов, которые вряд ли позволят обосноваться на рынке новичку. Вьетнам и другие страны не устраивали в силу неразвитости экономик. Зато Индия соответствовала всем условиям. В этой стране есть производители электрических устройств, которые могли бы изготавливать моторы, и много местных компаний, выпускающих, по словам Яна Вудкока, ежегодно до 10 млн велосипедов. А спрос на этот транспорт огромен: в Индии велосипед чуть ли не основное средство передвижения и заработка.
Однако электровелосипеды среди индийцев популярностью не пользуются, потому что считаются слишком дорогими. По данным Всемирного банка, средний годовой доход индийца составляет менее $480, что равно стоимости самой дешевой модели электровелосипеда. Тем не менее в UM, Flintstone Technologies и «Русских технологиях» сочли, что перспективы компании в освоении рынка именно этой, одной из беднейших стран мира, колоссальны. Подсчеты показали, что самый главный недостаток проекта – небольшую покупательную способность местного населения – можно преодолеть. Как заявляет директор по управлению UM Игорь Богородов, цена электровелосипеда Cycles UM с мотором Шкондина окажется раза в два ниже, чем у зарубежных аналогов.
Индийский интерес
«Русские технологии» и Flintstone Technologies принялись искать в Индии партнеров. Как утверждает эксперт по международным рынкам, президент консорциума «Инфорус» Андрей Масалович, индийцев не просто убедить иметь дело с иностранным продуктом, если они не увидят в нем уникального технологического новшества. Однако фондам и UM удалось заинтересовать компанию Crompton Greaves – индийского производителя электропродукции с годовым оборотом $2 млрд.
Летом 2004 года с Crompton Greaves были достигнуты предварительные договоренности. Затем сотрудничать с UM согласились крупные торговцы велотранспортом Avon Cycles Private и TI Cycles of India. Модель c двигателем Шкондина, предложенная UM, подошла индийцам по всем параметрам.
«Многие моторы начинают давать сбои в Индии, где высокая влажность, запыленность, а средняя температура воздуха достигает 50°С,– говорит Шкондин.– К тому же, как правило, все зарубежные электровелосипеды имеют электронный блок управления. Если он сломается, то велосипед вообще не поедет. А наш двигатель не нагревается, не боится пыли и влаги и работает без внешнего управления».
На дополнительную экспертизу мотора Шкондина, которую провели индийцы, ушло еще несколько месяцев, что отодвинуло запланированный в UM на начало 2005 года запуск проекта. Но, по словам Боумана, после подписанного в начале марта окончательного протокола о намерениях с Crompton Greaves дата вывода велосипедов на массовый индийский рынок стала более определенной. Cycles UM должны появиться в продаже осенью. А предварительно, как отметил главный менеджер по внедрению новых продуктов TI Cycles Васант Девайи, в начале лета фирма рассчитывает развернуть масштабную рекламную кампанию и выпустить пробную партию модели, чтобы посмотреть на реакцию покупателей.
«Мы выбрали именно модель мотора UM, так как убедились, что она имеет преимущества в экологическом плане перед остальными и при этом гораздо дешевле их,– говорит Девайи.– Это может быть сильным достоинством при продвижении на другие рынки. Мы не исключаем, что через некоторое время TI Cycles даже начнет экспортировать продукцию в Китай, где она сможет конкурировать с велосипедами местного производства. Ведь потенциал китайского рынка огромен, на велосипедах в этой стране передвигаются более 500 млн человек».
Сейчас инновационный отдел UM под руководством Шкондина заканчивает доводку двигателя для Cycles UM, чтобы он соответствовал требованиям индийцев. «Они попросили, чтобы электровелосипед не мог передвигаться быстрее 25 км в час, потому что иначе потребуются права на пользование транспортным средством,– объясняет Шкондин.– Другое условие – усилить машину, чтобы на ней мог ехать не только хозяин, но и кто-то из его семьи. Потому мы решили приспособить двигатель к более мощному горному велосипеду».
Электробудущее Ultra Motor
Джо Боуман и Ян Вудкок заявляют, что освоение индийского рынка – лишь начало деятельности UM. Конечной целью Flintstone Technologies и «Русских технологий» является, по словам Джо Боумана, вывод UM на IPO при достижении максимальной отдачи от инвестиций, которая, по расчетам, должна превысить затраты в четыре-пять раз.
По мнению Вудкока, вероятно, первое размещение акций UM на публичном рынке может быть произведено на Лондонской фондовой бирже. Именно на ней вскоре появятся акции компании Hardide Ltd. с ожидаемой ценой $23 млн – одного из предыдущих проектов Flintstone Technologies, начатого в середине 2004 года и основанного на инновационных технологиях в химической отрасли, также предложенных российскими учеными.
Акционеры UM рассчитывают, что через несколько лет на рынок выйдут и другие продукты компании, что значительно повысит стоимость UM при выходе на IPO. Например, сейчас сотрудники инновационного отдела доводят до оптимального вида «квадродвигатель», который был запатентован Шкондиным в 2002 году. Его мощность всего 500–600 Вт, но при этом, как говорит изобретатель, он легко тянет «Жигули» со скоростью 25 км/час. Проводятся разработки гибридного двигателя, который работает не только от электричества, но использует энергию от сгорания древесных спиртов.
По словам Шкондина, очень интересное предложение поступило от одной французской фирмы, которая намерена заказать в UM партию электромобилей для городских служб – жандармерии, фельдъегерской почты и медицинской помощи. Полноприводная машина весом 350–400 кг и грузоподъемностью 270–300 кг на одном заряде батареи может проезжать 250–300 км и при этом легко минует городские пробки, поскольку ее ширина всего 100 см. Также UM продолжает заниматься усовершенствованием двигателей для горных велосипедов, инвалидных колясок, трехколесных велоколясок для пожилых людей, погрузочных электрокаров и прочих машин.
«Пока компания, которая только начинает активно работать, ориентируется на конкретные рыночные потребности, хотя вскоре начнет формировать их сама,– говорит Шкондин.– Сейчас в Индии востребован велосипед, и мы делаем именно его. Но если надо будет быстро разработать и предложить для массового производства электромобиль, то никаких проблем не возникнет – образцы моторов к нему изготовлены и испытаны в лаборатории компании».
В идео:
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.
Навигация записи