Электродвигатели из армированных полимеров в несколько раз превзойдут по мощности обычные - «Технологии»

Благодаря разработке новой технологии охлаждения двигателя стало возможным использование в его конструкции армированных волокном полимеров. Это первый шаг на пути создания более легких и эффективных электромобилей.

Ученые из Института химических технологий Франгофера, находящегося в городе Пфинцталь в Германии, утверждают, что их методика способна значительно увеличить удельную мощность мотора по сравнению с уже существующими типами конструкций.

Несмотря на то, что около 90% электрической энергии в двигателе превращается в механическую, оставшиеся 10% рассеиваются в виде тепла, исходящего из медной намотки на статоре. Как говорит участник исследовательской команды Роберт Мартенс, обычно для охлаждения это тепло передается через корпус во внешнюю муфту, наполненную холодно водой. Но поскольку пластик не настолько теплопроводный, как металл, эта техника не сработала бы в случае с полимерным корпусом.

Читайте также: Электродвигатель впервые полностью напечатали на 3D-принтере

Вместе с коллегами из Технологического института в Карлсруэ ученые решили использовать для намотки не круглую в срезе проволоку, а прямоугольную плоскую. Такая конфигурация позволила более плотно намотать ее вокруг статора, освобождая при этом пространство для остывания непосредственно рядом с самой намоткой. Таким образом, дистанция движения тепловой энергии сократилась всего до одного миллиметра, и тепло утилизируется практически там же, где и генерируется.

Двигатель из армированного полимера не только значительно легче, но и продуктивней. Соотношение его мощности к весу составляет около 5 кВт/кг, в то время как обычный показатель составляет около 1,5 кВт/кг. А в связи с тем, что на производство мотора затрачивается меньший объем материалов, он обладает и меньшей тепловой инерцией.

«Вы можете разогреть металлический мотор за счет быстрого разгона раз или два, но на третий раз этот железный массив станет настолько горячим, что придется сбавить скорость, чтобы не допустить перегрева. В новом же дизайне таких проблем не будет, так как пластиковый двигатель имеет более высокую постоянную мощность», - говорит Мартенс.

Читайте также: Самопожирающий ракетный двигатель-аутофаг создан учеными из Украины и Британии

Источник: theengineer.co.uk