جميع الصحف
يجري حالياً تطوير المحرك الكهربائي المغناطيسي الدائم الأكثر كثافة في الطاقة في العالم في المملكة المتحدة. وقد تعاونت شركة Equipmake، وهي شركة متخصصة في مجال الكهرباء، مع مؤسسة HiETA الرائدة في مجال التصنيع المضاف لتطوير الجيل التالي من المحرك كجزء من مشروع ثوري ممول بمنحة من مؤسسة Innovate UK.
- تتعاون شركة Equipmake الخبيرة في مجال الكهرباء، وشركة HiETA الرائدة في مجال التصنيع المضاف، في تطوير محرك كهربائي جديد مبتكر
- سيستخدم هذا المحرك، الذي يحمل الاسم الرمزي AMPERE، التصنيع الإضافي لجعله أخف وزناً وأصغر حجماً وأكثر كفاءة حرارياً من المحركات المغناطيسية الدائمة التقليدية
- تهدف AMPERE إلى تحقيق طاقة قصوى تبلغ 220 كيلوواط عند 30,000 دورة في الدقيقة ووزن أقل من 10 كجم، وتهدف AMPERE إلى أن تكون المحرك الكهربائي الأكثر كثافة في العالم من حيث الطاقة بمعدل 20 كيلوواط لكل كجم
- كما سيسمح استخدامها الرائد للتصنيع الإضافي - أي الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد بشكل أساسي - باستخدام أقل قدر ممكن من السبائك عالية القوة والمواد المغناطيسية، مما يحافظ على انخفاض التكلفة قدر الإمكان
- لدى AMPERE تطبيقات في العديد من القطاعات، من السيارات إلى الفضاء والبحرية
سيعتمد المحرك الجديد، الذي يحمل الاسم الرمزي AMPERE، على خبرة شركة Equipmake الرائدة عالمياً في تصميم المحركات الكهربائية ومعرفة شركة HiETA الرائدة في الهندسة الحرارية والتصنيع الإضافي بهدف إنتاج محرك كهربائي خفيف الوزن وفعال للغاية ومنخفض التكلفة في الوقت نفسه مع كثافة طاقة قصوى تزيد عن 20 كيلوواط لكل كيلوغرام - أي أكثر من أربعة أضعاف كثافة الطاقة التي يوفرها المحرك الكهربائي التقليدي.
يكمن السر في أداء AMPERE في الجمع بين تصميم المحرك المتقدم والتصنيع الإضافي، مما يسمح بطباعة هيكله المعدني بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، بدلاً من طحنه من قطعة معدنية صلبة.
وهذا يجلب العديد من المزايا. أولاً، لا يتم وضع المعدن إلا في الأماكن التي تحتاج إليه. وثانياً، يمكن دمج الجدران الرقيقة ذات الكفاءة الحرارية والتفاصيل السطحية الدقيقة المحسّنة مباشرةً مع هيكل المحرك، واستبدال التجميعات متعددة الأجزاء ببنية واحدة معقدة ذات بنية واحدة معقدة تتمتع بقدرة تبريد استثنائية وخفيفة الوزن وقصور ذاتي منخفض وتسمح بزيادة سرعة الدوران بشكل كبير.
هذا النهج لا يعني فقط أن AMPERE ستستخدم أقل كمية من السبائك عالية القوة في بنائها، ولكن أيضًا أقل كمية من المواد النشطة باهظة الثمن - المغناطيسات - أيضًا، مما يحافظ على التكلفة منخفضة قدر الإمكان.
تستهدف شركتا Equipmake وHiETA طاقة قصوى تبلغ 220 كيلوواط عند 30,000 دورة في الدقيقة ووزن أقل من 10 كجم لمحرك AMPERE. وعلى سبيل المقارنة، حتى أفضل المحركات المغناطيسية الدائمة القياسية المستخدمة اليوم ستواجه صعوبة في حشد 5 كيلو وات لكل كجم. يوفر محرك APM 125 المبتكر من شركة Equipmake، وهو أحد أكثر المحركات الكهربائية للسيارات كثافة في الطاقة في العالم، والذي يستخدم بنية الشركة ذات القضبان لزيادة قدرة التبريد إلى أقصى حد، طاقة قصوى تبلغ 125 كيلوواط عند 12000 دورة في الدقيقة ووزن 14 كجم فقط، مما يمنحه كثافة طاقة تقل قليلاً عن 9 كيلوواط لكل كجم.
من المقرر أن يتم تشغيل أول نماذج AMPERE في غضون 12 شهراً.
في نهاية العام الماضي، افتتحت شركة Equipmake مصنعها الجديد كلياً في سنيترتون في نورفولك، حيث توفر الشركة الحل الكامل للسيارات الكهربائية، وتوفر القدرة على تصميم واختبار وتصنيع كل شيء بدءاً من المحركات وحتى المنصات الكهربائية بالكامل، مما يدعم قطاعي السيارات والفضاء. وفي الموقع، تقوم الشركة بتصميم وتصنيع هيكل الحافلة الكهربائية المتكامل بالكامل لقاعدة عملاء دولية متزايدة. وتستخدم مجموعة محركاتها المبتكرة من محركات APM في هياكل الحافلات الكهربائية (EBus) وستعمل أيضاً على تشغيل سيارة آرييل HIPERCAR القادمة.
قال إيان فولي، المدير الإداري لشركة Equipmake: “لقد حققت شركة Equipmake قفزات كبيرة في أداء المحركات الكهربائية في السنوات الأخيرة، حيث تقدم مجموعة محركاتنا المتقدمة APM كثافة طاقة رائدة في فئتها بفضل تصميماتها المدمجة وخفيفة الوزن. ويُعد التصنيع الإضافي هو المفتاح لإطلاق العنان للخطوة التالية من التغيير، ويسعدنا أن نتشارك مع HiETA في مشروع AMPERE. يتمتع هذا المشروع المثير بالقدرة على تغيير مفهومنا لما يمكن أن يقدمه المحرك الكهربائي بالكامل - ومع هذا القدر الهائل من الأداء في حزمة صغيرة الحجم وبتكلفة منخفضة قدر الإمكان، من المتوقع أن يحدث هذا المحرك ثورة في التنقل الإلكتروني، سواء كان ذلك في مجال السيارات أو الفضاء. نحن ممتنون لابتكار المملكة المتحدة على دعمهم ونتطلع إلى تشغيل أول نماذج AMPERE قريباً جداً”.”
وقال آندي جونز، مدير برنامج الابتكار في HiETA: “يوفر AMPERE الفرصة لتطبيق كل من خبرة HiETA في الإدارة الحرارية وتصنيع الهياكل المعقدة ذات الجدران الرقيقة التي يتيحها التصنيع الإضافي على تصميم المحركات الكهربائية لتحقيق كثافات طاقة طموحة. نحن عادةً ما نقوم بتقليل حجم مكونات الإدارة الحرارية بمقدار خمسة أضعاف مقارنةً بالتقنيات التقليدية، مما سيسمح بدمج ميزات نقل الحرارة من الجيل التالي في الدوار والجزء الثابت وتبريد الإلكترونيات. بالإضافة إلى ذلك، سيتم استخدام حرية التصنيع الإضافي لتحسين الأداء الهيكلي. نحن نعمل على دمج هذه المزايا مع تصميم المحرك الكهربائي المتقدم من الألف إلى الياء من Equipmake ونتطلع إلى التصنيع والاختبار في المستقبل القريب.”
