Это осевое

Это экономит вес, энергию и пространство.

Сердце Любой электродвигатель состоит из ротора, который вращается вокруг неподвижной части, называемой статором. Статор, традиционно изготавливаемый из железа, имеет тенденцию быть тяжелым. Железо статора составляет около двух третей веса обычного двигателя. Чтобы облегчить статор, некоторые предложили сделать его из печатной платы.

Хотя идея замены куска железа легкой, ультратонкой, простой в изготовлении и долговечной печатной платой была привлекательной с самого начала, она не получила широкого распространения в своих первых приложениях внутри газонного оборудования и ветряных турбин. более десяти лет назад. Однако теперь статор печатной платы обретает новую жизнь. Ожидайте, что он сэкономит вес и, следовательно, энергию практически во всем, что использует электричество для передачи движущей силы.

Здесь показаны многослойные компоненты двигателя с осевым магнитным потоком Infinitum Electric в разобранном виде. INFINITUM ELECTRIC

Эта экономия энергии критически важна: программное обеспечение, возможно, пожирает мир, но электричество все чаще становится тем, что заставляет мир вращаться. Электродвигатели сегодня потребляют чуть более половины мировой электроэнергии. По данным исследовательской группы Imarc, в мире ежегодно продается около 800 миллионов двигателей, и эта цифра увеличивается на 10 процентов каждый год. Электродвигатели серьезно проникают в автомобили, поезда и самолеты, а также в промышленное оборудование и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. На транспорт, строительство и системы отопления, вентиляции и кондиционирования вместе приходится около 60 процентов всех выбросов парниковых газов в США; более эффективные электродвигатели помогут сократить выбросы в этих секторах.

Несмотря на преимущества статора на печатной плате, люди не спешили принять эту конструкцию из-за нескольких заблуждений.

Во-первых, существовало ошибочное мнение, что печатные платы годятся только для деликатных применений. Но в 2011 году компания CORE Outdoor Power разработала воздуходувку для листьев и триммер для сорняков, оба из которых использовали статор на печатной плате, но при этом были прочными и тихими.

Во-вторых, было ощущение, что статоры на печатных платах можно использовать только для машин малой мощности. Но в 2012 году компания Boulder Wind Power установила статор на печатной плате в генератор прямого привода диаметром 12 метров для ветряной турбины, которая выдавала мощность 3 мегаватта и крутящий момент чуть более 2 миллионов ньютон-метров. Это был один из самых плавно работающих мощных генераторов, когда-либо созданных.

Ни одна компания не выдержала. У Boulder Wind Power закончилось финансирование прежде, чем она смогла заключить коммерческие контракты. CORE Outdoor Power не могла конкурировать на переполненном рынке, где были более дешевые варианты. Тем не менее, их новаторские достижения продемонстрировали возможность создания статоров для печатных плат.

Двигатели с осевым магнитным потоком легко устанавливаются на ось автомобиля (вверху) и привод вентилятора системы отопления, вентиляции и кондиционирования (внизу).INFINITUM ELECTRIC

Перенесемся в сегодняшний день. Моя компания Infinitum Electric из Остина, штат Техас, разработала статорный двигатель на печатной плате, который подходит для самых разных целей. Наш двигатель генерирует столько же энергии, сколько традиционный асинхронный двигатель переменного тока, но имеет вдвое меньший вес и размер, производит меньше шума и выделяет как минимум на 25 процентов меньше углерода. В настоящее время он находит применение в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, производстве, тяжелой промышленности и электромобилях. Вот как это работает.

Инфинитум Электрик Двигатель — это так называемый двигатель с осевым магнитным потоком, конструкция, в которой электромагнитная проводка статора расположена параллельно дискообразному ротору, содержащему постоянные магниты. Когда через него проходит переменный ток, он заставляет ротор вращаться. Двигатель также имеет воздушный сердечник, то есть в нем нет железа, передающего магнитный поток, и между магнитными частями двигателя нет ничего, кроме разреженного воздуха. Сложите все это вместе, и в результате получится двигатель с осевым магнитным сердечником и постоянными магнитами с воздушным сердечником.

В прошлом попытки построить такой двигатель сталкивались с серьезными практическими препятствиями. Для изготовления статора требовался сложный производственный процесс, медные обмотки были громоздкими, а конструкция опоры катушки была сложной. В результате воздушный зазор оказался настолько широким, что только магнит значительной массы мог создать необходимый магнитный поток.