Budoucnost elektromotorů
05.08. 2014by Admin E-konstruktérKam se ubírá vývoj elektromotorů?
Elektromotor lze nalézt všude. Tento výrok platí ještě více v době elektromobilů, větrných turbín a systémů sledování dráhy slunce po obloze. Elektromotory využívají více než 60 % elektrické energie spotřebované průmyslem. Klimatizace, lednice a pračky a sušičky představují hlavní elektrické zátěže v desítkách milionů domácností.
Téma technologie elektromotorů tak není nijak okrajové. Zvýšením účinnosti i jen o několik procent lze v souhrnném pohledu dosáhnout velmi významného snížení spotřeby elektrické energie. To je také důvod, proč Ministerstvo energetiky Spojených států amerických vynakládá množství času a peněz ve snaze vymáčknout z elektromotorů i poslední trošku účinnosti.
Možnosti jsou poněkud omezené. Jedná se o vodiče, železné jádro a někdy magnety. Jsou zde pouze dvě magnetická pole. Proto zde není přehršel snadných možností k zlepšení účinnosti prostřednictvím jednoduché náhrady materiálů.
Problémem je především ekonomická stránka. Existují sice exotické materiály, s jejichž pomocí lze účinnost zlepšit, ale náklady na ně toto jejich případné využití posouvají do oblasti nereálných myšlenek.
Měď je měď – více méně. Můžete ji opatřit stříbrným povlakem k zvýšení účinnosti při vyšších kmitočtech, ale to by nepředstavovalo žádnou výhodu při 60 hertzích, což je provozní kmitočet většiny střídavých elektromotorů. Postříbřené měděné vodiče by však byly v každém případě nákladnější.
Motory využívající permanentní magnety jsou obecně dražší. Důvodem k tomu je částečně nedávný pokus Číny o kontrolu dodávek neodymových permanentních magnetů. Zatímco není pravděpodobné, že by ceny magnetů poklesly opět na předchozí úroveň, je dostatek možností dodávek z jiných zdrojů. Výzkumníci zjistili, že vyšší cena za neodymové magnety by mohla být kompenzována zabudováním malých plátků magnetu do standardního indukčního rotoru, čímž se zvýší jeho účinnost a hustota výkonu. Zmenšení celkové velikosti motoru vede k dalším úsporám nákladů.
Železo používané k vytváření magnetického pole ve většině elektromotorů představuje definitivní řešení v rámci výroby elektromotorů. Zatímco po určitou dobu byly používány křemíkové oceli, je jádro ve většině elektromotorů stále největším zdrojem ztrát. Oblast průmyslu zabývající se výrobou transformátorů poskytuje významné odborné znalosti ohledně materiálů, které již některé společnosti, například Novatorque, dovedly k několika úžasným zlepšením.
Do budoucna bychom měli v rámci vývoje očekávat více podobných událostí.
zdroj: designworldonline.com