Nowe materiały podniosą do 90% sprawność małych silników
| Gospodarka ArtykułyAustralijscy badacze, wykorzystując nowe materiały magnetyczne, zaprojektowali i zbudowali małe silniki o sprawności energetycznej sięgającej 90%, w porównaniu do 60-70% w przypadku konstrukcji tradycyjnych. Ponadto nowe silniki osiągają założoną moc przy mniejszych wymiarach. Naukowcy z University of Adelaide współpracowali z partnerem przemysłowym - Intelligent Electric Motor Solutions.
Do budowy stojanów silników inżynierowie wykorzystali nowe techniki produkcji w połączeniu z dwoma nowo opracowanymi materiałami magnetycznymi - soft magnetic composite (SMC) oraz amorphous magnetic material (AMM). Tworzywo SMC zawiera sproszkowane żelazo, które może być łatwo sprasowane do wymaganego kształtu. Dzięki temu można uprościć proces produkcji i oferować większą elastyczność przy projektowaniu.
- Obecnie wszystkie dostępne komercyjnie silniki wykonywane są przez sprasowanie razem bardzo cienkich arkuszy żelazokrzemu, a następnie wytłoczenie z nich kształtu stojana. Proces ten jest nieekonomiczny z uwagi na pozostające odpady, a także ogranicza możliwości najlepszego wykorzystania przestrzeni dostępnej dla, potrzebnego w silnikach, miedzianego drutu - wyjaśnia kierujący badaniami profesor Nesimi Ertugrul z uniwersyteckiej Szkoły Inżynierii Elektrycznej i Elektronicznej. - My produkujemy nowe stojany przy użyciu SMC, bez konieczności obróbki, bez odpadów i z lepiej wykorzystaną przestrzenią dla drutu, co pozwala na uzyskanie większej mocy - dodaje profesor.
Naukowcy opracowali i opatentowali prototypy małych silników, używając zarówno technologii SMC, jak i AMM. Maszyny te są w stanie osiągnąć sprawność energetyczną nawet do 90%.
Pierwszym rezultatem opracowanej technologii był silnik o mocy 2 kW wykonany przy użyciu tworzywa SMC. Silniki oparte na SMC pracują z małymi prędkościami i jednocześnie dużymi mocami. Uniwersyteccy naukowcy i inżynierowie z IEMS pracują również nad tanią mikroturbiną wiatrową, bazującą na materiałach SMC. Twierdzą, że będzie miała ona wysoką gęstość mocy przy małym momencie obrotowym.
źródło: Drives & Controls
