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來(lái)源：科技日報 據澳大利亞新南威爾士大學(xué)網(wǎng)站報道，該校研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型電動(dòng)機，可實(shí)現每分鐘100000次的轉速。新設計實(shí)現的高功率密度可幫助減輕電動(dòng)汽車(chē)重量，從而增加續航里程。 世界各地電動(dòng)汽車(chē)制造商一直在尋找解決電池供電車(chē)輛的續航里程難題。其中一種選擇是增加電池組的尺寸，但這同時(shí)增加了車(chē)輛重量，產(chǎn)生更多需解決的問(wèn)題。另一種選擇是減輕電動(dòng)機的重量，高速旋轉的電機可縮小尺寸，這不僅能減輕重量，還可降低能耗，可增加相同電池組的電動(dòng)汽車(chē)續航里程。 電動(dòng)汽車(chē)牽引驅動(dòng)中使用傳統內置式永磁同步電機（IPMSM），其將磁鐵嵌入轉子中以產(chǎn)生強大的扭矩�，F有的IPMSM由于轉子中的薄鐵橋而遭受低機械強度的影響，這限制了它們的最大速度。研究人員使用了一種新的轉子拓撲結構，不僅提高了電機的穩健性，而且還將生產(chǎn)電機所需的稀土材料減少了70%。 新南威爾士大學(xué)研究人員使用人工智能輔助優(yōu)化程序，評估了電、磁、機械和熱等各方面性能以?xún)?yōu)化電動(dòng)機設計。 團隊對90種設計方案進(jìn)行了評估，然后選擇其中前50%來(lái)生成新設計，并重復迭代過(guò)程，直到達到所需的最佳效果。最后一個(gè)電機設計是該程序分析的第120代，最終實(shí)現了每分鐘100000轉的絕對最大速度和每公斤7千瓦的峰值功率密度，是現有層壓IPMSM高速記錄的兩倍，成為有史以來(lái)最快的IPMSM。 除電動(dòng)汽車(chē)外，該電機還可用于使用高速壓縮機以及高精度數控機床的大型供暖、通風(fēng)和空調系統，或作為集成驅動(dòng)發(fā)電機部署在飛機發(fā)動(dòng)機內部，為電氣系統提供動(dòng)力。 新電機與現有技術(shù)相比還具有顯著(zhù)的成本優(yōu)勢，大多數高速電機使用套筒來(lái)加強轉子，該套筒通常由鈦或碳纖維等高成本材料制成。而新轉子具有非常好的機械堅固性，因此不需要套筒，且只使用約30%的稀土材料，成本大幅降低，從而使高性能電機更加環(huán)保和實(shí)惠。 |
