Сто тысяч оборотов в минуту: новый двигатель для электромобилей

Ученые из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) разработали электродвигатель, который способен совершать до 100 тыс. оборотов в минуту. Новый мотор благодаря высокой удельной мощности может снизить вес электромобилей и увеличить запас хода, констатируют в ассоциации "Глобальная энергия.

 Инновация относится к категории синхронных двигателей с внутренними постоянными магнитами (IPMSM). Роторы двигателей этого типа оснащены магнитами для создания сильного крутящего момента. Однако из-за наличия в роторе тонких железных перемычек конструкция IPMSM отличает низкой механической прочностью, что ограничивает максимальную скорость мотора. Специалистам Университета Нового Южного Уэльса удалось обойти это ограничение за счет новой топологии ротора, резко повышающей надежность и снижающей на 70% количество редкоземельных металлов на единицу произведенной энергии.

Новый двигатель был разработан с использованием программы на искусственном интеллекте, которая оценила 90 возможных вариаций. Пиковая удельная мощность выбранной модели составила 7 киловатт (кВт) на килограмм, а ее максимальная скорость – 100 тыс. оборотов в минуту, что вдвое превышает прежний рекорд для двигателей IPMSM. Разработка может помочь разрешить одну из дилемм производителей электромобилей: как повысить запас хода, не прибегая к увеличению размера аккумулятора, что чревато утяжелением автомобиля с батарейным питанием. Увеличение скорости электродвигателей позволит снизить вес электромобиля и, тем самым, увеличить его ход.

Найденное решение 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.

Фотография предоставлена пресс-службой Ассоциации "Глобальная энергия"