Слабое место современных электромоторов — охлаждение. Ученые из Фраунгоферского института химической технологии придумали, как изменить нагревающуюся медную обмотку, чтобы мотор стал легче.
В механическую энергию преобразуется около 90% электрической, современные электромоторы все равно теряют оставшиеся 10% в виде тепла, которое расходует медная обмотка статора. Чтобы охладить мотор, тепло обычно проводят через металлический кожух во внешний рукав с холодной водой, пишет Engineer.
Однако, поскольку пластик не проводит тепло так же хорошо, как металл, подобную конструкцию невозможно выполнить из полимерных материалов. А это сделало бы электромоторы намного легче. Или — гораздо мощнее при том же весе.
Немецкие инженеры решили эту задачу, заменив проволоку круглого сечения, которую используют для обмотки, плоской прямоугольной. Ее можно намотать более плотно.
Более компактная обмотка освободила место для охлаждающего канала — и для новых материалов в его составе. Роберт Мэртенс, один из исследователей, так объясняет смысл инновации: «В нашем двигателе тепло, накопленное в обмотке, должно пройти через полимер всего лишь небольшое расстояние длиной менее миллиметра. И мы можем использовать полимерные материалы, так как выводим тепло совсем рядом с тем местом, где оно образуется».
Но это лишь одно из преимуществ компактной системы охлаждения. Поскольку нагревается гораздо меньший объем материала, мотор обладает меньшей тепловой инерцией, то есть будет меньше перегреваться.
Он становится легче, а мощность на единицу массы составляет приблизительно 5 кВт на килограмм. У современных моторов этот показатель на уровне 1,5 кВт/кг.
Концепт внедорожника с жидкостными моторами представили в конце прошлого года в компании Ferox. Они встроены прямо в колеса и подключены к основному двигателю, который в перспективе будет электрическим.
