麻省理工学院设计的紧凑型兆瓦级电动机可帮助实现航空电气化
所属分类:技术前沿
来源:cnBeta
更新日期:2023-06-25
随着电气化的发展,航空业巨大的碳足迹可能会大幅减少。然而,迄今为止,只有小型全电动飞机能够起飞。他们的电动机产生数百千瓦的功率。要为更大、更重的喷气式飞机(例如商用客机)供电则需要兆瓦级电机。这些将由混合动力或涡轮电力推进系统推动,其中电机与燃气涡轮航空发动机相结合。
为了满足这一需求,麻省理工学院的一个工程师团队现在正在制造一台功率为1兆瓦的电机,这可能是使大型飞机通电的关键垫脚石。该团队设计并测试了电机的主要部件,并通过详细计算表明耦合部件可以作为一个整体工作以产生1兆瓦的功率,其重量和尺寸可与当前的小型航空发动机相媲美。
对于全电动应用,该团队设想电机可以与电池或燃料电池等电源配对。电动机可以将电能转化为机械功,为飞机的螺旋桨提供动力。该电机还可以与传统的涡轮风扇喷气发动机配对,作为混合动力推进系统运行,在飞行的某些阶段提供电力推进。

MIT兆瓦电机(右上角为横截面,右下角为全尺寸)包含关键的使能技术:高速永磁外转子、低损耗齿槽定子、先进的热交换器、和集成的高性能电力电子设备。

该团队进行了多个风险缓解实验,以表明每个部件都能按设计和在超过正常运行需求的条件下运行,包括定子(a、b和f)、磁性转子(c)、热交换器(d)和电力电子板(e)。
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