افزایش قدرت و گشتاور در کنار کاهش وزن با ابداع یک موتور الکتریکی جدید

عاشق وب: یک استارتاپ آمریکایی توانسته است یک موتور برقی جدید برای خودرو های الکتریکی ابداع کند که نسبت به موتورهای کنونی ۳ برابر قدرت، ۲ تا ۵ برابر گشتاور، ۲۰ درصد بهره وری انرژی بیشتر و خاصیت های مطلوب دیگر دارد.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، یک استارتاپ مستقر در تگزاس موسوم به “تکسان”(Texan) ۴.۵ میلیون دلار بودجه برای توسعه و تجاری سازی یک فناوری قابل توجه در موتور خودرو های برقی جمع آوری کرده است. این تیم پدر-پسری ادعا می کند که این طرح می تواند اندازه و پیچیدگی پیشرانه های برقی کنونی را به شکل گسترده کم کند و همین طور موجب افزایش قابل توجه کارایی و دو برابر شدن بازده گشتاور می شود.
خودرو های برقی در دنیای کنونی بسیار مورد توجه هستند، چونکه در آزمایش های سرعت، از خودرو های سوخت فسیلی که بسیار گران تر نیز هستند، رکورد بهتری برجا می گذارند. اما برای دستیابی به این گشتاور بزرگ از موتورهای با قطر کوچک، اغلب سازنده ها از جعبه دنده استفاده می نمایند.
جعبه دنده های کاهنده تک سرعته هستند که اجازه می دهند موتورهای الکتریکی با دور موتور بالا و با کارایی بالا بچرخند، در صورتیکه چرخ ها کندتر می چرخند.
این جعبه دنده ها سنگین، پیچیده و گران قیمت هستند و می توان گفت غیر ضروری نیز هستند.
حالا استارتاپ “لاینر لبز”(Linear Labs) ادعا می کند نوع جدیدی از موتور الکتریکی را اختراع کرده است که می تواند ضمن تحویل بازدهی زیاد، گشتاور و قدرت، موتور الکتریکی را نیز ساده سازی کند.
این شرکت توسعه این موتور موسوم به “HET” را در ماه آوریل به اتمام رسانده است و ۴.۵ میلیون دلار برای توسعه و تجاری سازی آن جمع آوری کرده است.
موتور “HET” یک موتور با بعضی از خاصیت های جالب است. این موتور چهار قسمت چرخان دارد، در صورتیکه موتورهای دیگر معمولا یک یا دو چرخان دارند.
قسمت ثابت موتور یا همان مولد، کاملا در یک تونل گشتاور مغناطیسی چهار طرفه محصور شده است که هر طرف دارای یک قطبش یکسان است تا اطمینان حاصل شود که تمام میدان های مغناطیسی در حرکت هستند و هیچ انتهای بلااستفاده ای در سیم کشی های مسی نباشد تا انرژی هدر رود. بدین سبب تمام نیروی مغناطیسی که سیستم به وجود می آورد برای حرکت استفاده می شود و هر چهار طرف مولد، گشتاور را به خروجی می رسانند.
این موتور همین طور به روش منحصر به فردی به “ضعف میدان” می رسد. تضعیف میدان برای افزایش دور موتور هنگام کار با ولتاژ کامل استفاده می شود که معمولا با تزریق جریان اضافی در جهت مخالف انجام می شود. این تزریق جریان، سرعت بیشتری را برای گشتاور موتور فراهم می آورد و موجب کاهش کارایی موتور می شود.
در صورتیکه موتور “HET” با چرخاندن یک یا هر دو انتهای مغناطیسی خود، به ضعف میدان می رسد، به این معنا که این موتور می تواند سرعت اضافی را بدون افت کارایی عرضه نماید. در واقع، راندمان کلی در سرعت های بالاتر بیشتر هم می شود.

موتور “HET” همین طور قادر می باشد پالس های قدرت همپوشان را در اطراف مولد برای گشتاور بالا و روان در سرعت آهسته تولید نماید و سپس با افزایش سرعت موتور، الگوهای عملکردی آنرا با گروه بندی قطب ها با یکدیگر تغییر دهد. این کار تقریباً مانند انتقال الکترونیکی عمل می کند و از طراحی های شش فاز، سه فاز، دو فاز یا یک فاز تقلید می کند و به موتور اجازه می دهد بدون تغییر فرکانس، ولتاژ یا سطوح جریان، سرعت را افزایش دهد.
آمار می گوید موتور “HET” یک موتور واقعاً قابل توجه است که گشتاور ۲ تا ۵ برابری، قدرت حداقل ۳ برابری و توان خروجی حداقل ۲ برابری ارائه می دهد.
همین طور نیاز به مبدل های DC/DC و جعبه دنده های فوق الذکر را از بین می برد و موجب کاهش قابل توجهی در هزینه و وزن خودرو می شود.
شرکت سازنده می گوید راندمان موتور در سرعت های مختلف با صرفه جویی در وزن می تواند ۱۰ تا ۲۰ درصد بیشتر شود.
ساخت این موتور تفاوت چندانی با ساخت موتورهای رایج ندارد و نیاز به ابزار تخصصی نیز ندارد، بدین سبب در هزینه ها صرفه جویی می شود. همین طور می توان آنرا در صورت ضرورت بدون استفاده از فلزات خاکی کمیاب ساخت.
خنک کردن آن نیز آسان است، برای اینکه می توان از خنک کننده مایع در کویل های مسی بهره برد.
این ها البته ادعاهای بزرگی است و باید تا اثبات آنها توسط متخصصان صبر کرد. به هر حال مسیری طولانی بین این ایده و ایجاد تحول آن در صنعت خودروسازی وجود دارد.
شرکت سازنده می گوید به دنبال پیاده سازی این موتور در نمونه اولیه یک اسکوتر طی سال آینده و نمونه اولیه یک خودرو در سال ۲۰۲۱ است.
این شرکت پتانسیل بیشتری جهت استفاده از این موتور موجود در پهپادها، تاکسی های پرنده و توربین های بادی می بیند.
شرکت سازنده این موتور را با موتورهای تعبیه شده در خودرو های تسلا مدل ۳ و تسلا مدل S مقایسه می کند و ادعا می کند کارایی بیشتری دارد.
بدین سبب در صورتیکه “لاینر لبز” به نتایج آزمایشی فوق العاده ای رسیده است و سرمایه توسعه موتور خودرا بیشتر کرده است، باید منتظر ماند که این موتور در عمل چگونه خواهد بود.

منبع: عاشق وب