Сверхэффективный электродвигатель (видео)

В новостях ТВ, в конце прошлой недели узнаю, что Украина, занимает одно из первых мест в Европе по количеству установленных зарядных станций для электромобилей. Приятно сознавать, что украинское общество движется по пути улучшения экологической ситуации и оздоровления окружающей среды. Пока, к сожалению, мы не являемся производителями электрокар, но обладателей такого транспорта становится все больше.

Прогресс наземного и воздушного транспорта с электрической тягой ставит перед производителями две задачи, — совершенствование технологий изготовления аккумуляторов и производство электродвигателей с высокой эффективностью. Касаемо аккумуляторов, на моей площадке было достаточно много информации, одна из последних здесь. А вот, по поводу создания современных электродвигателей для наземного и воздушного электрического транспорта, включая и аэротакси, информацию можно посчитать на пальцах.

Поэтому, сегодня, мне хочется поделиться с вами, уважаемый читатель, разработкой молодой компании «H3X Technologies», которая объявила о создании сверхэффективного электродвигателя с небольшими габаритами HPDM-250. Мощность новой разработки на килограмм веса превосходит существующие двигатели в три раза и предполагает значительную экономию веса для производителей самолетов. Новая система подойдет как для реализации электрических самолетов, так и для аэротакси. Сейчас H3X работает над производством прототипа, а первые испытания пройдут во втором квартале следующего года.

Пилотная версия двигателя будет весить 15 кг и вырабатывать 200 кВт постоянной мощности с потенциалом до 250 кВт. Мощность в 13, 3 кВт на килограмм — исключительный показатель, который можно сравнить с экспериментальным электродвигателем с осевым потоком от компании Magnax. Система Magnax выдает 15 кВт/кг, но только при пиковой мощности, а постоянная выработка ограничивается 7, 5 кВт/кг. Более того, в отличии от конкурентов, HPDM-250 объединяет электродвигатель, инвертор и дополнительный редуктор в общем блоке, чем экономит дополнительные 12 кг веса.

Максимальная скорость вращения двигателя — 20 тыс. оборотов в минуту. Генеральный директор H3X Джейсон Сильвестр также добавил, что компания могла бы уменьшить скорость вращения и отказаться от коробки передач, но, в таком случае, эффективность и удельная мощность могли снизиться. Пиковая эффективность двигателя, инвертора и коробки передач в рамках одной конфигурации сейчас составляет 92,9%.

Для реализации новой технологии компания разработала новый вид обмотки статора, который изготавливается на 3D-принтере из чистой меди с проводимостью выше 93%. По данным самой компании, катушки достигают коэффициента заполнения медью до 70% и предполагают прирост до 40% с точки зрения максимальной плотности постоянного тока.

Цель H3X Technologies на ближайшие годы — поднять в воздух на своих сверхэффективных электродвигателях несколько электрических самолетов и eVTOL-аппаратов (вертикальный взлет и посадка на электрической тяге, авт.). А в долгосрочной перспективе компания целится в рынок крупных авиалайнеров, таких как Boeing 737.

«В течение следующих пяти лет мы увидим первые eVTOL и небольшие электрические самолеты. Но примерно к 2030 году мы придем к электрификации больших коммерческих самолетов. Это действительно то, к чему мы хотим стремиться. Самолеты, которые используют распределенную силовую установку с несколькими двигателями мощностью 250 кВт, может быть, по 16 или около того, вдоль каждого крыла. Представьте себе лишний вес, который складывается из этих двигателей. Именно здесь наш двигатель может сыграть свою роль», — заявил Сильвестр.

По материалам источника:

Спасибо за ваше внимание. Если понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару строк своего мнения, и пусть вам будет хорошо.

Le week-end dernier, j’ai appris au journal télévisé que l’Ukraine était l’un des pays leaders en Europe en termes de nombre de bornes de recharge pour véhicules électriques. Il est encourageant de constater que la société ukrainienne évolue vers une meilleure situation écologique et environnementale. Malheureusement, nous ne sommes pas encore fabricants de véhicules électriques, mais le nombre de propriétaires de ces véhicules est en augmentation.

Le développement du transport terrestre et aérien électrique pose deux défis aux constructeurs : l’amélioration des technologies de production de batteries et la production de moteurs électriques à haut rendement. Concernant les batteries, vous trouverez de nombreuses informations sur mon site web, dont certaines des dernières actualités ici. Quant au développement de moteurs électriques modernes pour le transport terrestre et aérien, y compris les taxis aériens, les informations se comptent sur les doigts d’une main.

C’est pourquoi je souhaite aujourd’hui partager avec vous, cher lecteur, le développement d’une jeune entreprise, « H3X Technologies », qui a annoncé la création d’un moteur électrique ultra-performant et compact, le HPDM-250. La puissance par kilogramme de ce nouveau développement est trois fois supérieure à celle des moteurs existants, ce qui représente un gain de poids significatif pour les avionneurs. Ce nouveau système est adapté à la commercialisation d’avions et de taxis aériens électriques. H3X travaille actuellement à la production d’un prototype, dont les premiers tests auront lieu au deuxième trimestre de l’année prochaine.

La version pilote du moteur pèsera 15 kg et produira une puissance continue de 200 kW, avec un potentiel de 250 kW. La puissance de 13,3 kW par kilogramme est exceptionnelle, comparable au moteur électrique axial expérimental Magnax. Le système Magnax produit 15 kW/kg, mais uniquement à puissance maximale ; la puissance continue est limitée à 7,5 kW/kg. De plus, contrairement à ses concurrents, le HPDM-250 combine un moteur électrique, un onduleur et un réducteur supplémentaire, ce qui permet un gain de poids supplémentaire de 12 kg.

La vitesse maximale du moteur est de 20 000 tr/min. Jason Sylvester, PDG de H3X, a également ajouté que l’entreprise pourrait réduire la vitesse de rotation et supprimer le réducteur, mais que dans ce cas, le rendement et la densité de puissance pourraient diminuer. Le rendement maximal du moteur, de l’onduleur et du réducteur dans une configuration donnée atteint désormais 92,9 %.

Pour mettre en œuvre cette nouvelle technologie, l’entreprise a développé un nouveau type d’enroulement statorique, fabriqué sur imprimante 3D à partir de cuivre pur avec une conductivité supérieure à 93 %. Selon l’entreprise elle-même, les bobines atteignent un facteur de remplissage en cuivre allant jusqu’à 70 % et prévoient d’augmenter la densité de courant continu maximale à 40 %.

H3X Technologies a pour objectif de lancer plusieurs avions électriques et eVTOL (avions à décollage et atterrissage verticaux électriques) dans les années à venir grâce à ses moteurs électriques hautes performances. À long terme, l’entreprise cible le marché des avions gros porteurs comme le Boeing 737.

« D’ici cinq ans, nous verrons les premiers eVTOL et petits avions électriques. Mais d’ici 2030 environ, nous aurons atteint l’électrification des avions gros porteurs. C’est ce que nous souhaitons : des avions équipés de groupes motopropulseurs décentralisés avec plusieurs moteurs de 250 kW, peut-être 16 par aile. Imaginez le poids supplémentaire que représentent ces moteurs ! C’est là que notre moteur peut jouer un rôle », a déclaré Silvestre.

Selon certaines sources :