世界目前最快电动机造出 每分钟十万转 有望解决电动汽车续航难题

发布者:秀才有理 2023-1-3 20:47

科技日报北京9月19日电 (记者张梦然)据澳大利亚新南威尔士大学网站报道,该校研究人员开发出一种新型电动机,可实现每分钟100000次的转速。新设计实现的高功率密度可帮助减轻电动汽车重量,从而增加续航里程。

世界各地电动汽车制造商一直在寻找解决电池供电车辆的续航里程难题。其中一种选择是增加电池组的尺寸,但这同时增加了车辆重量,产生更多需解决的问题。另一种选择是减轻电动机的重量,高速旋转的电机可缩小尺寸,这不仅能减轻重量,还可降低能耗,可增加相同电池组的电动汽车续航里程。

电动汽车牵引驱动中使用传统内置式永磁同步电机(IPMSM),其将磁铁嵌入转子中以产生强大的扭矩。现有的IPMSM由于转子中的薄铁桥而遭受低机械强度的影响,这限制了它们的最大速度。研究人员使用了一种新的转子拓扑结构,不仅提高了电机的稳健性,而且还将生产电机所需的稀土材料减少了70%。

新南威尔士大学研究人员使用人工智能辅助优化程序,评估了电、磁、机械和热等各方面性能以优化电动机设计。

团队对90种设计方案进行了评估,然后选择其中前50%来生成新设计,并重复迭代过程,直到达到所需的最佳效果。最后一个电机设计是该程序分析的第120代,最终实现了每分钟100000转的绝对最大速度和每公斤7千瓦的峰值功率密度,是现有层压IPMSM高速记录的两倍,成为有史以来最快的IPMSM。

除电动汽车外,该电机还可用于使用高速压缩机以及高精度数控机床的大型供暖、通风和空调系统,或作为集成驱动发电机部署在飞机发动机内部,为电气系统提供动力。

新电机与现有技术相比还具有显著的成本优势,大多数高速电机使用套筒来加强转子,该套筒通常由钛或碳纤维等高成本材料制成。而新转子具有非常好的机械坚固性,因此不需要套筒,且只使用约30%的稀土材料,成本大幅降低,从而使高性能电机更加环保和实惠。

【总编辑圈点】

每个电动车制造厂家都在尝试开发高速电机。电机输出的功率等于转速乘以扭矩,当转速足够高,扭矩便可以小一些。此次电机的设计,借用了人工智能的力量。他们评估了90个设计方案,选择了更有潜力的几十种方案生成设计并迭代,最终研制出最快电机。当然,在真正应用时,并不需要达到这样的高速,可以调整到适合的功率和速度。研究负责人也表示,根据厂商要求对电机进行适应性调整,也只需要半年到一年的时间。这似乎是一项离应用并不太遥远的成果。 【编辑:陈文韬】

大家都在看

  • 全球最快的 10 列超级列车:第一名时速 603 公里,比客机起飞还快 50%

    全球最快的 10 列超级列车:第一名时速 603 公里,比客机起飞还快 50% 人类对速度的渴望,从来没有停歇过。从 1825 年第一辆蒸汽火车以 25 公里的时速缓缓启动,短短 200 年间,我们就把陆地列车的速度,推到了 600 公里以上的惊人境界,比民航客机的起飞速度还要快 50%。如今全球已有超 ... 世界最快03-14

  • 速度堪比“飞人”博尔特,全球跑得最快的人形机器人来了

    速度堪比“飞人”博尔特,全球跑得最快的人形机器人来了 红星资本局2月3日消息,近日,人形机器人领域又添纪录,全球速度最快的机器人诞生。镜识科技(上海)有限公司发布旗下首款全尺寸人形机器人Blot,速度峰值达到10米/秒,刷新了全球全尺寸人形机器人的速度纪录。演示 ... 世界最快02-04

  • 全球“最快”人形机器人发布

    全球“最快”人形机器人发布 2026年2月2日,浙江大学杭州国际科创中心人形机器人创新研究院联合镜识科技、凯尔达集团,正式向全球发布首款峰值速度达到10米/秒的全尺寸人形机器人“Bolt”,该机器人以10米/秒的奔跑时速,成为目前全球跑得最快的 ... 世界最快02-04

  • 世界上最快的速度,不是光,也不是电,究竟是什么呢?

    世界上最快的速度,不是光,也不是电,究竟是什么呢? 其实,每个人都有自己的答案。小时候,老师说是光,课本上认真地列出一串公式,科学家也用复杂的实验严密证明。但长大之后,你会发现,我们所有人,都活在比光还快、比电还准的另一种速度里——那就是“失去”或者说 ... 世界最快01-14

  • 全球最快高铁要来了,中国高铁里程是其他国家总和的两倍

    全球最快高铁要来了,中国高铁里程是其他国家总和的两倍 国铁集团消息,中国高铁营业里程已突破5万公里,十四五期间增长32.98%。我国建成世界规模最大、先进发达的高速铁路网。据国家发改委去年7月透露,中国高铁运营里程已是世界上其他国家总和的两倍。5万公里意味着什么 ... 世界最快01-06

  • 700 公里每小时,中国速度全球最快

    700 公里每小时,中国速度全球最快 国防科技大学获悉,该校磁浮团队近日在400米磁悬浮试验线上,成功在两秒内将吨级重的试验车加速至700公里/小时,测试速度打破了同类型平台世界纪录,创造了全球最快超导电动磁悬浮试验速度。试验实景。国防科技大学 ... 世界最快12-28

  • 世界最快!时速800公里

    世界最快!时速800公里 12月25日,记者从湖北东湖实验室获悉,科研人员通过悬浮支撑和电磁推进的方式,仅用5.3秒就将1110公斤重的高铁模型车加速至每小时800公里。这是过去半年间,东湖实验室第三次打破同类型平台世界纪录。今年6月16日, ... 世界最快12-27

  • 全球最快,破纪录!

    全球最快,破纪录! 近日,国防科技大学磁浮团队在开展磁悬浮试验中,成功在两秒内,将吨级重的试验车加速至700公里/小时,这一测试速度打破了同类型平台全球纪录,成为全球最快的超导电动磁悬浮试验速度。国防科技大学磁浮团队历时10年 ... 世界最快12-26

  • “全球最快高铁”如何炼成

    “全球最快高铁”如何炼成 本报记者 李迅典正在试验中的CR450动车组 (铁科院铁道科技影视中心摄影)跑出单列时速453公里、相对交会时速896公里最新纪录的CR450动车组,正在进行运营前的“毕业考试”——60万公里运用考核。这款被视为“十四五 ... 世界最快12-06

  • “全球最快高铁”要来了!

    “全球最快高铁”要来了! 被称作“全球最快高铁”的CR450动车组正在沪渝蓉高铁开展运用考核2021年,“十四五”规划102项重大项目之一的CR450科技创新工程启动。去年年底,CR450动车组样车发布,目前已完成在不同速度、不同场景中的多项试验。 ... 世界最快10-22