技术介绍
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悉尼新南威尔士大学开发的新型高速电机技术显著提升了电力驱动系统的效率、紧凑性、成本效益及可持续性。基于该技术的内置永磁电机成功突破同类电机的最高速度记录,在100,000转/分钟(rpm)下实现5–8千瓦(kW)的输出功率,功率密度高达7千瓦/公斤(kW/kg)。
与现有高速电机相比,该技术可减少多达60%的稀土材料使用,降低40%的原材料成本,具备显著的环保与经济优势。
此外,该技术可扩展应用于电动汽车(EV),实现100–250千瓦的输出功率,转速超过20,000 rpm,最高效率可达98%。其他潜在应用场景包括:
- 大型无人机;
- 高速涡轮与压缩机;
- 主轴电机;
- 飞轮储能系统。
这一技术突破为高效能电驱系统的未来发展奠定了坚实基础。
技术优势
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悉尼新南威尔士大学的新型高速电机设计、优化和驱动技术具有以下竞争优势:
- 95%-98%的高效能(取决于功率等级):通过AI辅助算法优化,实现广泛工作范围内的高效能;
- 7kW/kg的高功率密度:使驱动系统显著更轻、更小,特别适合对重量敏感的航空或汽车应用;
- 高速直驱(可达8kW,100,000rpm):通过消除复杂的机械齿轮,提高系统效率和可靠性;
- 更实惠的价格:无套筒设计、减少稀土材料使用和标准化的制造工艺,使产品更实惠且更可持续;
- 无传感器控制与SiC驱动:集成了先进的无传感器控制和SiC驱动技术,提供更可靠和卓越的动态性能。
重点成果
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该高速电机技术已被澳大利亚墨尔本的ConryTech公司应用于开发可持续供暖、通风和空调(HVAC)系统的驱动装置,成功实现了更高的能效,有效降低温室气体排放,并显著降低运营成本。
该项目已获得澳大利亚合作研究中心(CRC)、澳大利亚研究理事会(ARC)及多家投资机构的资金支持,进一步推动了技术的商业化落地与可持续发展。