9 月 20 日消息,新南威尔士大学悉尼分校的研究人员近日开发了一种新的电动马达,每分钟可以转 100,000 圈。该大学在一份新闻稿中表示,这种新设计所实现的高功率密度可以帮助减轻电动汽车(EV)的重量,从而增加其续航能力。

电动车制造商一直在寻找方法来解决他们的汽车的续航焦虑问题,其中一个办法是增加电池组的尺寸,不过这同时也会增加车辆的重量,带来更多的问题需要解决。

另一个办法是降低电动马达的重量,要达到这个目的就要提高其速度。一个高速旋转的电机可以缩小尺寸,这不仅可以减少其重量,还可以减少其能源消耗,当应用于电动车时,就能帮助提高其续航能力。

传统的被用于电动汽车的内置式永磁同步电机(IPMSM),在其转子中嵌入磁铁以达到强大的扭矩。然而,其铁桥的低机械强度限制了其最大速度。新南威尔士大学悉尼分校的研究人员使用了一种新的转子拓扑结构,不仅提高了电机的坚固性,而且还将生产电机所需的稀土材料减少了 70% 之多。

新南威尔士大学的研究人员还使用了一个人工智能(AI)辅助的优化程序,该程序评估了电气、磁性、机械和热等广泛的方面,以优化电动马达的设计。该程序是内部开发的,它评估了 90 个设计,然后选择其中前 50% 的设计来生成新的设计,反复进行,直到达到理想的最佳状态。研究人员使用的最终电机是该程序分析的第 120 代。

新闻稿中称,最终得到的电动机绝对最高速度达每分钟 10 万转,峰值功率密度达每公斤 7 千瓦,这也是现有内置式永磁同步电机最高转速纪录的两倍。

IT之家了解,研究人员称,如果这款电动机用于电动车电机,会在一定程度上降低其转速,目的是增加其功率,例如,一个 200kW 的电机,最大转速约为 18,000rpm,完全适合电动汽车的应用。

除了电动车,该电机还可用于使用高速压缩机的大型供暖、通风和空调(HVAC)系统,以及高精度数控机床。该电机还可以部署在飞机发动机内部,作为集成驱动发电机(IDG),为电气系统提供动力。

研究人员相信,他们的电机可以迅速商业化,比我们预期的更快地推向市场。研究人员称:“如果像特斯拉这样的电动汽车制造商想要使用这种电机,那么我相信只需要大约 6 到 12 个月的时间就可以根据他们的规格进行修改。”

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