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標(biāo)題: 17歲少年發(fā)明電動(dòng)機(jī)，可能引發(fā)電車革命 [打印本頁]
作者: Insigne    時(shí)間: 2022-10-17 13:20
標(biāo)題: 17歲少年發(fā)明電動(dòng)機(jī)，可能引發(fā)電車革命
17 歲的時(shí)候你在干嘛？

做不完的習(xí)題，打不夠的籃球，看不膩的 ta ？

美國小伙子羅伯特 · 桑松 （ Robert Sansone ）的 17 歲，手搓了個(gè)汽車電動(dòng)機(jī)，直接拿到了被譽(yù)為科技界青少年世界杯的 IEFS 冠軍和 75000 美元的獎(jiǎng)金。

他的研究還被媒體稱作，“ 可能發(fā)明了一個(gè)會(huì)改變電動(dòng)汽車行業(yè)的電機(jī)”。


大家都知道，電動(dòng)車和油車不一樣，電動(dòng)車動(dòng)力來源主要靠電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

電動(dòng)機(jī)的方案很多，但憑借著轉(zhuǎn)化效率高等原因，永磁同步電機(jī)（ 下稱永磁機(jī) ）隱隱有著一統(tǒng)江湖的勁頭。


可是， 顧名思義永磁機(jī)必須要用永磁體。
制作永磁體又必須要用稀土材料。

但是稀土產(chǎn)量少、價(jià)格貴，而且提取過程非常破壞環(huán)境。
更重要的是，稀土資源的命脈握在中國手里，這讓西方世界很難接受。

所以在 2011 年前后，美國能源部主導(dǎo)了一波去稀土化項(xiàng)目，就是為了帶領(lǐng)西方世界擺脫中國稀土依賴。


這也導(dǎo)致了如今國外車企，大都還在交流異步電機(jī)（ 也稱感應(yīng)電機(jī)，下稱感應(yīng)電機(jī) ）上掙扎，通過提高功率密度、把電動(dòng)機(jī)做得更大等方法來縫縫補(bǔ)補(bǔ)。
在了解這些情況后，桑松就在想，能不能再設(shè)計(jì)一種不需要永磁體、同樣能量轉(zhuǎn)化效率高的電機(jī)。

他想到了曾經(jīng)了解過的同步磁阻電機(jī)（ Synchronous Reluctance Motor，下稱 SynRM ）。
SynRM并不是新事物，它的理論模型早在 1923 年就被提出來了。

通俗地說，SynRM 就是把永磁體換成了一個(gè)鋼轉(zhuǎn)子，這樣結(jié)構(gòu)就變簡單了，價(jià)錢也更便宜。


但它的問題是，功率太小，我們現(xiàn)在常見的 SynRM 只能放到泵或者風(fēng)扇上。
桑松需要做的，就是提高 SynRM 的性能，讓它能帶得動(dòng)車子。

為了達(dá)到這個(gè)目的，桑松將另一個(gè)磁場整合進(jìn) SynRM，從而產(chǎn)生更大的扭矩 （ 因?yàn)樯Ｋ蓽?zhǔn)備為這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)專利，所以更多的細(xì)節(jié)沒有展示 ）。
由于沒有足夠的材料、資金來進(jìn)行 1 : 1 的實(shí)驗(yàn)，所以桑松利用 3D 打印機(jī)制作了一個(gè)縮小模型。


在經(jīng)過整整 15 次實(shí)驗(yàn)后，他終于得到了令自己滿意的設(shè)計(jì)。
經(jīng)他改良過的 SynRM 在每分鐘 300 轉(zhuǎn)的情況下提升了 39% 的最大扭矩和 31% 的效率，在 750 轉(zhuǎn)時(shí)，它的效率更是提高了 37%。

不過，當(dāng)他準(zhǔn)備進(jìn)一步提高數(shù)值測試時(shí)，塑料模型因?yàn)檫^熱融化了。
所以截止目前，該模型還沒有得到工業(yè)上的驗(yàn)證。


即使如此，桑松的成就也足以讓人驚嘆，他憑借這個(gè)研究，擊敗了全球青少年，成功斬獲了國際性青少年科學(xué)競賽 ISEF 冠軍，捧走了 50 萬獎(jiǎng)金。
這個(gè)桑松還是個(gè)天才發(fā)明家，17 歲的他在業(yè)余時(shí)間已經(jīng)完成了 60 多項(xiàng)發(fā)明，比如像這個(gè)可以讓自己奔跑時(shí)速超過 35 Km/h 的機(jī)械跑鞋。


這種天才少年參加的 ISEF 當(dāng)然相當(dāng)不簡單，它被譽(yù)為青少年界的諾貝爾獎(jiǎng)。
作者: 雪見花楹    時(shí)間: 2022-10-17 13:55
穿這個(gè)鞋體育跑步應(yīng)該能達(dá)標(biāo)了
作者: l553294915    時(shí)間: 2022-10-17 14:36
機(jī)械人才都出現(xiàn)在國外
作者: zuce    時(shí)間: 2022-10-18 14:46
話說  如果

愛迪生能得諾獎(jiǎng)嗎
作者: feishao198712    時(shí)間: 2022-10-25 16:36
已經(jīng)發(fā)出天才的實(shí)力了



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