سولارابيك – أستراليا – 12 سبتمبر 2022: ابتكر مهندسون من «جامعة نيو ساوث ويلز –New South Wales University» محركاً مغناطيسياً جديداً عالي السرعة من طراز «IPMSM» ذا قدرةٍ على زيادة نطاق المركبات الكهربائية.
محرك «IPMSM» الجديد
استلهم الباحثون فكرة تصميم النموذج الأولي للمحرك من شكل أطول جسر للسكك الحديدية في كوريا الجنوبية “Gyopo”. إذ يعتمد التصميم الجديد على الخصائص الهندسية للجسر. وهو من المحركات التزامنية ذات المغناطيس الدائم، وقد حقق سرعات وصلت حتى مئة ألف دورة في الدقيقة. متجاوزاً بذلك القوة والسرعة القصوى التي حققتها المحركات التزامنية ذات المغناطيس الدائم الحالية. فضلاً عن تميزه في إنتاج كثافة طاقةٍ عاليةٍ جداً بلغت حوالي 7 كيلوواط لكل كيلوغرام، الأمر الذي سيساعد على تقليل الوزن الإجمالي للمركبات الكهربائية وزيادة نطاقها.
سبب توجه السيارات الكهربائية نحو محركات أسرع
تسعى جميع الشركات المصنعة للمركبات الكهربائية إلى أن تطور محركاتٍ عالية السرعة. والسبب، هو أنه مع وجود محركٍ صغير يمكن تقليص حجم المركبة، وبالتالي سيقل وزنها وتستهلك طاقةً أقل، مما يساعد على زيادة مدى السيارة.
استخدام المحرك الجديد في السيارات الكهربائية
في الواقع، وبالنسبة لمحرك السيارة، فإن السرعات ستقلّ إلى حدٍ معين، ولكن سيزيد ذلك في المقابل من قوتها. على سبيل المثال، فإن محركاً باستطاعة 200 كيلوواط وسرعته القصوى حوالي 18 ألف دورة في الدقيقة، هو مثاليٌّ للمركبات الكهربائية. وإذا أرادت شركات تصنيع السيارات الكهربائية استخدام هذا المحرك، فإن الأمر سيستغرق من 6-12 شهراً، لتعديله بناءً على المواصفات المطلوبة.
برمجيات للحصول على التصميم الأمثل
تمتلك الجامعة برامج تصميمٍ خاصةٍ. يتم إدخال متطلبات السرعة أو كثافة الطاقة إليها، ومن ثم يتم تشغيل النظام لبضعة أسابيع حتى يتم الحصول على التصميم الأمثل الذي يلبي تلك الاحتياجات.
طوّر النموذج الأولي للمحرك الجديد باستخدام برنامجٍ قيّم سلسلةً من التصميمات لمجموعةٍ من الجوانب الفيزيائية، من كهربائية، مغناطيسية، ميكانيكية وحرارية. إذ يقيّم البرنامج ويقيس 90 تصميماً محتملاً، ثم يختار أفضل 50% من الخيارات لإنشاء مجموعةٍ جديدةٍ من التصاميم، وهكذا حتى يتحقق المستوى الأمثل.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: University New South Wales
