Австралийские ученые создали новый двигатель для электромобилей, развивающий сто тысяч оборотов в минуту

28 сентября 2022

Новый сверхскоростной электромотор, разработки австралийского университета, позволит существенно облегчить конструкцию будущих электромобилей

Ассоциация по развитию международных исследований и проектов в области энергетики «Глобальная энергия» (Россия) сообщает, что ученые из университета Нового Южного Уэльса (Австралия) разработали электродвигатель, который способен развивать до 100 000 оборотов в минуту.

Новый электромотор благодаря высокой удельной мощности поможет снизить собственный вес электромобилей и увеличить их запас хода, констатируют в ассоциации «Глобальная энергия».

Инновационный мотор относится к категории синхронных электродвигателей с внутренними постоянными магнитами (IPMSM) на роторах для создания сильного крутящего момента. Однако из-за наличия в роторе тонких железных перемычек конструкция типа IPMSM до сих пор отличалась низкой механической прочностью, что ограничивало максимальную скорость ротора такого мотора.

Так, вот специалистам университета Нового Южного Уэльса удалось обойти данное ограничение за счет новой топологии (раздел математики, изучающей явление непрерывности, в частности – свойств пространств, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях – авт.) ротора, резко повышающей надежность и снижающей на 70% количество редкоземельных металлов на единицу произведенной энергии.

Новый двигатель был разработан с использованием программы основанной на искусственном интеллекте, которая оценила 90 возможных конструкций ротора. Пиковая удельная мощность выбранной модели составила 7 кВт на килограмм массы двигателя, а ее максимальная скорость – 100 000 оборотов в минуту, что вдвое превышает прежний рекорд для двигателей типа IPMSM.

Разработка должна помочь разрешить одну из дилемм для производителей электромобилей – как повысить запас хода, не прибегая к увеличению размера аккумулятора, что чревато утяжелением машины с аккумуляторным питанием. Увеличение рабочих оборотов электродвигателей позволит снизить вес электромобилей и, тем самым, увеличить запас их хода.

Самое перспективное в найденном решении – это то, что оно поддается масштабированию и оптимизации, например, абсолютную мощность двигателя можно задать на уровне 200 кВт, а скорость – снизить до 18 тыс. оборотов в минуту, что оптимально для электромобилей. По оценке разработчиков, адаптация нового двигателя для серийного производства электромобилей может занять от шести до двенадцати месяцев.

Справка: Ассоциации «Глобальная энергия» – неправительственная организация, созданная в 2002 году для поддержки исследований и инноваций в области энергетики, а также содействия развитию энергетического сотрудничества. Членами Ассоциации являются ПАО «Газпром», ПАО «Сургутнефтегаз» и «Россети ФСК ЕЭС». Ассоциация помогает формировать энергетику будущего, поддерживая передовые научно-технические разработки и стимулируя международное энергетическое сотрудничество в интересах всего человечества. С 2003 года Ассоциация вручает ежегодно международную энергетическую премию «Глобальная энергия». Лауреатами премии стали 48 ученых из 15 стран: Австралии, Австрии, Великобритании, Греции, Дании, Исландии, Италии, Канады, России, США, Украины, Франции, Швейцарии, Швеции и Японии. Премиальный фонд составляет 39 млн рублей.

P.S. Новая конструкция электромоторов, очевидно, для сверхкомпактных мотор-колес не годится, однако, и при традиционной конструкции трансмиссии может существенно улучшить характеристики будущих электромобилей, а также облегчить внедрение на них полного привода без утяжеления снаряженной массы, что даст заметный эффект по улучшению управляемости и одновременно удлинению запаса хода на одной зарядке АКБ.

Следите за новостями на портале www.rim3.ru

Загрузка