Gyorsabb, és kevesebbet fogyaszt az új villanymotor

Az ausztrál Új-dél-walesi Egyetem mérnökei olyan új, nagy sebességű elektromos motort építettek, amely nagyobb hatótávolságot biztosíthat az elektromos járműveknek. Az állandó mágneses szinkronmotort Dél-Korea egyik hídja ihlette, és percenként százezer fordulatra képes.

A prototípus megdöntötte az állandó mágneses villanymotorok teljesítményének rekordját, és a kereskedelmi minőségű alkatrészekkel épített motorok között megduplázta az eddigi sebességrekordot. Az új konstrukció ugyanazt a teljesítményt kisebb súlyú motorral állítja elő.

Az állandó mágneses villanymotorokban a forgó részre szerelik a mágneseket, ami jó forgatónyomatékot biztosít különböző fordulatszámokon. A jelenlegi motorokat azonban korlátozza a forgó részek szilárdsága. Az ausztrál mérnökök, Rukmi Dutta professzor és dr. Guoyu Chu a forgó részt tervezték át úgy, hogy erősebb lett, és kevesebb ritkaföldfém kell az előállításához. A megoldást a dupla ívű Gyopo vasúti híd ihlette.

Az elektromos járműveknél az egyik trend, hogy a motorok nagyobb fordulatszámon pörögnek. Minden EV-gyártó igyekszik nagyobb sebességű motort kifejleszteni, aminek az oka, hogy a fizika törvényeinek megfelelően ez lehetővé teszi, hogy kisebb legyen a motor mérete. A kisebb gép kisebb súlyú, és kevesebbet fogyaszt, ami nagyobb hatótávolságot jelent

– magyarázta dr. Chu.

A kutatásban megpróbáltuk elérni az abszolút maximális sebességet. Percenként 100 ezer fordulatot mértünk, kilogrammonként 7 kW teljesítménysűrűség mellett. Egy elektromos járműnél csökkentenénk ezt a sebességet, ami növeli a teljesítményt. A motort át tudjuk méretezni és optimalizáljuk az adott sebességhez, például egy 200 kW-os motor 18 ezer fordulattal tökéletesen megfelel egy elektromos járműnek

– tette hozzá.

A szakember szerint – ha mondjuk a Tesla kérné – fél-egy év alatt meg tudják tervezni a megfelelő motort a saját mesterséges intelligenciával támogatott szoftverükkel. A program 90 különböző megoldást tesztjét szimulálja, majd a legjobb 50 százalék alapján újabb megoldásokat generál, amiket tovább tesztel, és így tovább, amíg elér az optimális szerkezetig. Az új motor ennek a folyamatnak a százhuszadik generációjában jött létre.

A motort nemcsak elektromos autókban lesz nagyon hasznos, hanem más nagy fordulatszámú alkalmazási területeken, ventilátoroknál, légkondicionálóknál, kompresszoroknál, valamint a mainál pontosabb CNC-gépeket is építhetnek vele, vagy hatékonyabban generálhatnak elektromosságot turbinákban.

Az új motor kevesebb neodímiummal, titánnal is beéri. A szakemberek arra is felhívták a figyelmet, hogy a 30 százalékkal kevesebb ritkaföldfém és az egyszerűbb konstrukció miatt a motor nemcsak jobb teljesítményű, de az előállítása is olcsóbb.

(TechXplore)