研究人员开发一种新型磁性材料可大幅降低电动机功耗

日本东芝公司的研究人员开发出一种新型磁性材料,这种材料将以较低的成本,在不需要改变任何设计的情况下,使电动机的效率得到重大提高,并且可以显着降低功耗。据东芝公司估计,如果将这种材料用于目前全球使用的所有电动机,就可以消除10座1GW的发电厂。

该材料被设计用于定子楔块,特别是中大型感应电动机。这些楔块可防止电动机线圈从槽中脱落。传统上,它们是由非磁性材料制成的,但是发现使用磁性材料可以将磁通量引向楔形物,从而提高了能源效率。

但是,先前用于楔形的磁性材料包含球形磁性金属颗粒,无法充分控制磁通量,导致磁通量沿不希望的方向泄漏。这些材料还具有很高的磁损耗和高温性能差的问题,因此不适合用于需要高耐热性的应用–例如火车的牵引电机。

新材料由片状磁性金属颗粒组成,根据磁场方向的不同具有不同的磁性。它们还表现出极低的磁损耗。当用作楔形材料时,该材料可以在所需方向上有效地引导磁通量,从而减少能量损失并“显着”提高能量效率。

东芝研究人员还发现,通过用耐热粘结剂压实片状磁性颗粒,他们可以提高材料的热稳定性,即使在220℃的高温下长时间工作。这种耐热性拓宽了楔形材料的潜在应用范围,包括工业设备、汽车、机器人和医疗系统。

研究人员开发一种新型磁性材料可大幅降低电动机功耗
新材料被设计用于定子楔块,以控制电机中磁通量的流动

Toshiba表示,仅用新材料制成的相似组件替换现有的电机楔形件,即可显着提高能源效率,而无需更改电机设计。例如,当楔块用于铁路驱动系统时,效率提高了0.9%,其中感应电动机的效率接近永磁同步电动机的效率。该材料还可用于永磁同步电动机,以实现更高的效率。获取更多前沿科技 信息 请持续关注:https://byteclicks.com

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