Hitech logo

Транспорт будущего

Новый двигатель с осевым магнитным потоком показал удельную мощность более 25 кВт/кг

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 04:22 PM

В электродвигателях с осевым магнитным потоком магниты испытывают более сложные термические и механические нагрузки, чем в радиальном. При высоких оборотах центробежные силы могут их разрушить, а повышенная температура ведет к необратимому размагничиванию. Команда ученых из Китая улучшила магнитный материал и разработала на его основе прототип электромотора с удельной мощностью более 25 кВт/кг. Материал пригоден для серийного производства.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Китайские автопроизводители и поставщики активно соревнуются в технологиях электромоторов. Xiaomi анонсировала HyperEngine V8S EVO с частотой вращения до 28 000 об/мин и КПД 98,38%. BYD выпускает 240-кВт тяговый мотор для бюджетных электромобилей, снижая стоимость мощных приводов. На этом фоне аксиальная технология компании Pangoo Power может дать радикальный выигрыш в массогабаритах. Особенно ценно это для электрических самолетов вертикального взлета, где каждый килограмм массы двигателя уменьшает полезную нагрузку; человекоподобных роботов, которым нужны компактные мощные приводы; и спортивных электромобилей, динамика которых улучшается за счет снижения массы мотора.

Концепция электромотора с осевым магнитным потоком был предложена еще в XIX веке, но с тех пор оставалась по большей части интересной идеей из-за ограничений магнитных материалов, производства и систем управления энергией. Однако недавний прогресс в эти областях изменил положение дел, пишет IE.

Команда инженеров из компании Pangoo Power разработала магнитный материал с усовершенствованной микроструктурой, который обеспечивает более высокую остаточную намагниченность и повышенную температуру Кюри. Сообщается, что мотор обеспечивает удельную мощность 25,73 кВт/кг при работе на скоростях выше 18 000 об/мин. Для сравнения: у лучших радиальных тяговых моторов для электромобилей (например, Tesla) удельная мощность около 5–7 кВт/кг (с учетом всей массы двигателя). Конечно, цифра дана, возможно, для активной части без корпуса, но все равно она в разы выше лучших текущих решений.

Исследователи отмечают, что такое сочетание высокой скорости вращения и высокой выходной мощности может обеспечить работу в сложных условиях эксплуатации электромобилей, включая длительное движение по автомагистралям и частое резкое ускорение.

Пока это лабораторный прототип, долговременную надежность которого еще предстоит подтвердить, прежде чем начинать процесс интеграции двигателя в конкретные платформы. Тем не менее, появление специализированного магнитного материала — важный шаг к тому, чтобы технология моторов на магнитных потоках перестала быть диковинкой.

Исследователи из Австралии представили принципиально новый тип лопастного двигателя, в котором для создания движения используется капля жидкого металла, а не традиционные жесткие компоненты. Устройство генерирует вращение за счет вихревых потоков внутри капли, помещенной в солевой раствор и находящейся под действием электрического поля.