В този блог: Тестове с полимери намаляват топлинните загуби при електромотор.
Съвместен проект на Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT и Karlsruhe Institute of Technology KIT за разработка на нова технология за охлаждане, чрез която за корпуси на електромотори може да се използват полимери.
Това би допринесло за допълнително намаляване на теглото и според разработчиците новата концепция увеличава значително енергийната плътност и ефикасността на електромотора в сравнение с настоящите технологии.
Електромоторът е много по-прост като устройство от двигателя с вътрешно горене. Типичните основни вътрешни компоненти на електромотора са:
- Ротор - въртяща се част
- Статор - неподвижна част
Статорът съдържа медни намотки, през които протича ток и там се получават най-големи загуби на електричество.
Ефективността на електромоторите е много висока и надвишава 90%, което означава, че голяма част от електрическата енергия се преобразува в механична. Оставащите 10 или по-малко процента от електроенергията се губят под формата на топлина. За да се предотвратява прегряване на електромотора, понастоящем топлината генерирана в статора се провежда през металния корпус към сектор пълен с охлаждаща течност.
Новаторският елемент на проекта на Фраунхофер е точно в статора. Екипът от изследователи е заменил кръглия проводник с плосък, който може да се навие по-стегнато в статора. Това освобождава повече място, в което се оформя вътрешен охладителен канал за намотката в статора. Промяната допринася за по-високата енергийна плътност и ефикасност, поради непосредствената близост и съответно оптималния обмен на топлина между източника на топлина (намотката) и охладителя.
От своя страна това позволява по-високи постоянни натоварвания и – поради по-ниската вътрешна температура – по-евтини и масови компоненти за корпуса на електромотора.
С добавянето на охладителен канал вътре в статора реално се елиминира нуждата от пренасяне на топлината през металния корпус към външен охладител. Това е позволило и изработването на корпуса на електромотора от полимерни материали.
Полимерният корпус е по-лек и по-лесен за производство, като разработващият екип е избрал да използва дуропласт усилен с допълнителни нишки, който осигурява устойчивост на високи температура и агресивни охладителни течности. За разлика от термопластиките, дуропластът не се свива при контакт с химикали.
Екипът вече е завършил изработката на статора и е направил симулация с ток на топлината, която би се генерирала в медната намотка в реални работни условия. На този етап са успели да разсеят над 80 процента от очакваните топлинни загуби и вече има обещаващи резултати за останалите малко под 20 процента, например чрез оптимизиране на потока на охладителната течност.
В момента екипът е на етап сглобяване и скоро може да направи настолни тестове на електромотора, след което и в реални условия.
