В России подана заявка на патент инновационного электродвигателя, разработанного американской компанией Buddha Energy Inc. С нашей страной новинку связывает не только патент, но и то, что её изобретатель — россиянин. В США новый двигатель уже готовят к продажам, там он приобретает известность под маркой HELV Motors.
С каждым годом в мире растёт популярность экологичных электроскутеров, электромобилей, квадрокоптеров и других машин, приводимых в действие электродвигателями. Количество производителей такой техники стремительно растёт — так, только в Китае по данным на конец 2019 года зарегистрировано более 400 (!) компаний, выпускающих электромобили. Исследовательское агентство Grand View Research Inc. подготовило прогноз, согласно которому объём рынка электродвигателей к 2025 году достигнет гигантской суммы — 214,5 млрд долларов США. Этот рынок будет расти тем быстрее, чем чаще на нём станут появляться новые технологии — и в двигателе HELV Motors реализовано сразу несколько из них.
В основе идеи — сфера
Для максимальной мощности электродвигателя при его минимальных размерах и массе нужно, чтобы площадь взаимодействия полей статора и ротора была наибольшей. Разработчики из Buddha Energy Inc. обнаружили, что это условие выполняется, если двигатель имеет сферическую форму. Перед тем, как придти к такому выводу, они напечатали лабораторные модели ротора и статора на 3D-принтере. После этого конструкторы опробовали несколько десятков вариантов обмотки статора. Увидеть, как шёл этот поиск, можно в Инстаграм-аккаунте фирмы-производителя.
В ходе стендовых испытаний сила на валу тестового двигателя массой 2,8 кг и диаметром 119 мм составила 80 Нм. Сам двигатель может развить и большую мощность, но контроллер для управления им, которым сейчас располагает производитель, рассчитан только на 6 кВт. Таким образом, при напряжении в 60 В и токе 100 А двигатель показал статический крутящий момент в 80 Нм. Максимальная мощность двигателя может быть увеличена в несколько раз. Компания работает над созданием контроллера на 22 кВт. В сравнении с массой и габаритами электромотора значение его мощности выглядит весьма внушительно. Разработчики утверждают, что двигатель массой 9,7 кг и диаметром около 22 см будет развивать мощность 60 кВт.
Производитель подготовил не одну модель электромотора HELV Motors, а целую линейку. Пиковая мощность высокооборотистого двигателя достигает 95 кВт. Эта модель работает при напряжении до 400 В, частота вращения её вала составляет до 30 000 оборотов в минуту. Она вполне пригодна для установки на электромобили, лодки и многие другие виды актуальных сегодня транспортных средств, работающих на электричестве.
Композитные материалы
Если бы статор нового электродвигателя был целиком отлит из металла, токи Фуко быстро перегревали бы его. Разработчики из Buddha Energy Inc. решили эту проблему, которая перед ними возникла — они использовали для изготовления статора композитные материалы. Это, во-первых, исключило негативный эффект токов Фуко и перегревание, во-вторых, позволило сделать двигатели легче, в-третьих, уменьшило их себестоимость благодаря отказу от дорогостоящего оборудования для металлообработки.
Компания Buddha Energy Inc. не приводит официальных данных о дате начала продаж инновационных электродвигателей HELV Motors в России. Из неофициальных источников удалось выяснить, что приобрести их будет можно с первого квартала 2021 года, сделав предзаказ на сайте компании https://helvmotors.com.
