|
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(guó)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(lái)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(guò)程非常破壞環(huán)境。 更重要的是,，稀土資源的命脈握在中國(guó)手里,，這讓西方世界很難接受。
所以在 2011 年前后,，美國(guó)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(guó)稀土依賴。
這也導(dǎo)致了如今國(guó)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(guò)提高功率密度,、把電動(dòng)機(jī)做得更大等方法來(lái)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(guò)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(lái)了,。
通俗地說(shuō)，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(jiǎn)單了,，價(jià)錢也更便宜,。
但它的問(wèn)題是，功率太小,，我們現(xiàn)在常見(jiàn)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(chǎng)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(méi)有展示 ）。 由于沒(méi)有足夠的材料,、資金來(lái)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(guò)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(guò)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(guò)，當(dāng)他準(zhǔn)備進(jìn)一步提高數(shù)值測(cè)試時(shí),，塑料模型因?yàn)檫^(guò)熱融化了,。 所以截止目前，該模型還沒(méi)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(guó)際性青少年科學(xué)競(jìng)賽 ISEF 冠軍，捧走了 50 萬(wàn)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(guò) 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(jiǎn)單,，它被譽(yù)為青少年界的諾貝爾獎(jiǎng)。 | 
發(fā)表于 2022-10-17 13:20:11
QQ好友和群
收藏
淘帖
問(wèn)題專業(yè)，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
