Спецпроекты

Buddha Energy получила в России патент на высокопроизводительный электродвигатель

Техника

В России запатентован высокопроизводительный электродвигатель американской компании Buddha Energy Inc. Автор электродвигателя является россиянином. В США электродвигатели продаются под торговой маркой HELV Motors.

Компания не предоставляет информации касательно точной даты старта продаж двигателей в России, однако согласно неофициальной информации электродвигатели станут доступны на рынке во втором квартале 2020 года.

Электродвигатель HELV Motors спроектирован в виде шара или сферы таким образом, что полная площадь магнитного поля статора взаимодействует с полной площадью магнитного ротора. При такой компоновке полей на тестовых моторах диаметром 119 мм и массой 2,5 кг команда проекта получила крутящий момент на валу 32 кгс с частотой 3 700 оборотов в минуту при мощности электродвигателя 1,5 кВт.

С целью уменьшения воздействия токов Фуко на металл мотора, статоры синхронных и асинхронных электрических моторов изготовлены из набора изолированных между собой пластин из тонкого железа. Если статор отливается из цельного металла, токи Фуко сильно разогревают двигатель.

В целях предотвращения данного нежелательного явления компания Buddha Energy пошла иным путём и разработала корпус статора электродвигателя HELV Motors из композитов, что позволило облегчить его вес и убрать эффект токов Фуко. Композит статора дает возможность легко придавать ему нужную форму без использования дорогостоящего оборудования для обработки металла. Это позволит компании Buddha Energy Inc. дополнительно снизить стоимость готовых электродвигателей.

Смоделировать точное взаимодействие магнитных полей в пространстве, в том числе внутри композитов, представляет собой сложную задачу. Команда проекта пошла другим путём и проверила магнитные взаимодействия на практике. С этой целью на 3D принтере был напечатан лабораторный стенд для проверки взаимодействия магнитных полей ротора и статора.

После проверки нескольких десятков вариантов обмоток статора был найден вариант, который удерживал ротор наилучшим образом. Всё остальное было делом техники. На этом же принципе сконструирован шарообразный электродвигатель HELV Motors.

Компания утверждает, что двигатель мощностью 60 кВт будет весить не больше 9,7 кг, а диаметр будет не больше 22 см. Такие характеристики дадут возможность устанавливать данный двигатель на электротранспорт, электрические автомобили, лодки, электромотоциклы и квадрокоптеры.

В 2019 году компания заявила, что скорость вращения топовой модификации двигателя составляет 30 000 оборотов в минуту при напряжении в 400 В, а пиковая мощность электродвигателя в линейке продукции составляет 95 кВт.

В связи с популярностью и экологичностью электромобилей, электроскутеров, промышленных квадрокоптеров и других электрических машин рынок электродвигателей в двадцать первом веке быстро растет. На конец 2019 года только на внутреннем рынке Китая насчитывается больше 400 производителей электромобилей.

Согласно недавнему отчету компании Grand ViewResearch Inc., к 2025 году мировой рынок сбыта электродвигателей достигнет $214,5 млрд. На рынок приходят новые технологии электродвигателей – такой прорыв делает электротранспорт всё более доступным.