В США разработали инновации для электромоторов: повышенная мощность и долговечность

Ученые разработали архитектуру электродвигателей, которая уменьшает нагрузки и увеличивает срок службы силовых установок

Наука и космос050 минут назад

Специалисты Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) в США представили новую архитектуру электрического привода, которая может повысить надежность и долговечность мощных электродвигателей. По данным компьютерного моделирования, эта технология позволяет снизить колебания напряжения и уменьшить нагрузку на конденсаторы силовой электроники.

Эта разработка ориентирована в первую очередь на транспорт, где электроприводы функционируют в условиях высокой мощности и постоянных нагрузок: электрические самолеты, морские суда и крупные грузовики.

Инженеры ORNL решили не добавлять новые компоненты в силовую установку, а изменить саму концепцию ее конструкции. Новая архитектура включает два синхронно действующих инвертора с противоположной полярностью и две группы обмоток двигателя, намотанных в разных направлениях.

Такая конфигурация позволяет магнитным полям складываться и сохранять необходимый крутящий момент, одновременно компенсируя нежелательные токи и паразитные напряжения. В результате снижается нагрузка на электронные компоненты без потери эффективности работы двигателя.

Для управления новой системой исследователи также разработали специализированный алгоритм модуляции сигналов. Он не требует увеличения вычислительной мощности и может работать с уже существующими промышленными системами управления.

Одним из основных преимуществ технологии является простота внедрения. Как утверждают разработчики, для ее применения не нужно устанавливать дополнительное оборудование или изменять производственные процессы. Главным отличием является изменение направления намотки части обмоток двигателя на этапе производства.

Во время моделирования новая архитектура показала следующие результаты:

• колебания напряжения уменьшились примерно на 90%;
• нагрузка на конденсаторы снизилась с 124,1 до 70,3 А, что составляет приблизительно 43%.

Исследователи полагают, что такой подход может содействовать созданию более надежных электрических силовых установок для нового поколения транспорта, где увеличение мощности двигателей требует одновременного повышения их эффективности и долговечности.

DexterИсточники:Interesting EngineeringНаука и космос0Наука50 минут назад