17岁高中生手搓发动机获50万元大奖：自称天生工程爱好者 已有60余项发明

17岁高中生手搓发动机获50万元大奖：自称天生工程爱好者已有60余项发明17岁少年“手搓发动机”，参加最大的国际性青少年科学竞赛ISEF，捧走一等奖50万元奖金。获奖者罗伯特·桑松（RobertSansone），高中还未毕业，表示将来想去改变电动汽车行业。为什么这么说？他研究的这款电动发动机，不需要稀土。目前许多电动汽车用的电动发动机，大多需要稀土材料制成永磁体，如钕、钐、镝。而稀土不仅产量少价格贵，开采过程对生态环境的破坏也不小。各国都在想办法改进工艺，减少发动机中的稀土用量。△钕磁铁完全不需要稀土的发动机倒是也有，除了特斯拉前几代产品用的感应电机之外，还有一种是同步磁阻电动机（SynchronousReluctanceMotor）。但这种发动机目前能实现的功率太小，根本无法满足电动汽车的需求。这位17岁少年桑松所做的就是设计出了新款同步磁阻电动机，同时提高其扭矩和效率，并因此获得大奖。虽然桑松自己也明白，他的发动机功率还远远不够，不过最大的意义在于为持续改进同步磁阻电动机找到一条可能的方向。网友看到这里也纷纷感叹：对于一个高中生，这是多么大的成就。想象一下，他在未来几十年将为行业做出多少贡献。做到第15个原型机才成功桑松属于天生就对工程感兴趣的人，特别是对汽车和发动机。几年前一次偶然机会，他从介绍电动汽车的视频中得知大多数电动机都需要稀土，就想要尝试解决这个问题。他想到了无需稀土的同步磁阻电动机，先以头脑风暴的方式寻找增强其功率的方法。要解决同步磁阻电动机的功率低下问题，先得了解它的工作原理。传统的电动机一般利用旋转的电磁场使转子转动，电磁场由固定在电动机外部的线圈（定子）产生。在永磁体发动机中，旋转转子边缘附着有一个磁铁，它会产生一个磁场，产生引力使转子旋转。而在同步磁阻电动机中，一个钢制转子取代了磁铁，在转子上切入空气间隙，使其与旋转磁场模型保持一致，转子会随着旋转磁场转动。在旋转的过程中，转子的磁阻（材料的磁性）显得尤为重要。转子和非磁性气隙之间的磁性差异越大，即凸极效应越强时，扭矩就越大。同样的，扭矩越大，电动机的功率也就越大。换句话来说，在同步磁阻电动机的基础上改变其功率大小，归根结底，就是一个凸极效应的问题。桑松是怎么来改进凸极效应的呢？从目前已知的消息可以知道他去掉了同步磁阻电动机中的气隙，合并了另外一个磁场，这个操作可以显著地增强凸极效应。关于其他的设计细节桑松表示就先透露了，因为他希望之后为这款设计申请专利。设计好电动机之后，下一步桑松就要验证其可行性了。但由于资源的限制，他在这个环节也遇到了不少麻烦。没有合适的材料来制造发动机，他只能用3D打印制作出一个更小的比例模型。除此之外，他还没有导师指导，因此每次设备失灵都是桑松独自一人研究，排除故障。直到第15台原型机，终于能正常运转了。整台机器由3D打印的塑料、铜线和一个钢制转子制成。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1304057.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1304057.htm

美国一17岁男孩设计了一种可能改变电动汽车行业的电动机

美国一17岁男孩设计了一种可能改变电动汽车行业的电动机据史密森学会杂志报道，RobertSansone是一位天生的工程师。从电子手到高速跑鞋，以及时速超过70英里的卡丁车，这位来自佛罗里达州皮尔斯堡的发明家估计他在业余时间至少完成了60个工程项目。而他只有17岁。几年前，Sansone看到一个关于电动汽车的优点和缺点的视频。该视频解释说，大多数电动汽车电动机需要由稀土元素制成的磁铁，而这些元素的提取在经济上和环境上都是昂贵的。所需的稀土材料每公斤可达数百美元。相比之下，铜的价值是每公斤7.83美元。“我对电动机有着天然的兴趣，”Sansone说，他曾在不同的机器人项目中使用过这些电动机。“有了这个可持续性问题，我想解决它，并尝试设计一个不同的电动机。”这位高中生听说过一种电动机--同步磁阻电动机，它不使用这些稀土材料。这种电动机目前用于泵和风扇，但它本身的功率还不足以用于电动汽车。因此，Sansone开始集思广益，想办法提高其性能。在一年的时间里，Sansone创造了一个新型同步磁阻电动机的原型，它比现有的电动机具有更大的旋转力或扭矩和效率。该原型由3D打印的塑料、铜线和一个钢制转子制成，并使用各种仪表测量功率和激光转速计确定电动机的旋转速度。他的工作为他赢得了今年Regeneron国际科学与工程博览会（ISEF）的一等奖，以及75000美元的奖金，这是最大的国际高中STEM竞赛。密歇根大学电气和计算机工程教授HeathHofmann解释说，可持续性较差的永磁电动机使用钕、钐和镝等材料，这些材料的需求量很大，因为它们被用于许多不同的产品，包括耳机和耳塞。Hofmann在电动汽车方面做了大量的工作，包括为特斯拉提供咨询，为其推进器开发控制算法。“使用磁铁的应用数量似乎越来越多，”他说。Hofmann补充说，特斯拉最近开始在其电动机中使用永磁电动机。电动机使用旋转的电磁场来旋转转子。电动机外部固定部分的电线线圈，称为定子，产生这些电磁场。在永磁电动机中，附着在旋转的转子边缘的磁铁产生一个磁场，被吸引到旋转磁场上的相反极。这种吸引力使转子旋转。同步磁阻电动机不使用磁铁。相反，一个有空气间隙的钢制转子与旋转的磁场保持一致。磁阻，或一种材料的磁性，是这个过程的关键。当转子随着旋转的磁场旋转时，就会产生扭矩。当突出比率，或材料（在这种情况下，钢和非磁性气隙）之间的磁性差异较大时，会产生更多的扭矩。Sansone认为，他可以将另一个磁场纳入电动机，而不是使用气隙。这将增加这个突出比率，反过来，产生更多的扭矩。他的设计还有其他组件，但他不能透露更多细节，因为他希望将来能为这项技术申请专利。“一旦我有了这个最初的想法，那么我就必须做一些原型设计，以尝试并看看这个设计是否真的能发挥作用，”Sansone说。“我没有大量的资源来制造非常先进的电机，因此我不得不使用3D打印机制造一个较小的版本--比例模型。”在他能够测试他的设计之前，他完成了数个原型。他说：“我没有一...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1304611.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1304611.htm

研究人员制造出世界上最快的电动机 每分钟十万转

研究人员制造出世界上最快的电动机每分钟十万转据澳大利亚新南威尔士大学网站报道，该校研究人员开发出一种新型电动机，可实现每分钟100000次的转速。新设计实现的高功率密度可帮助减轻电动汽车重量，从而增加续航里程。世界各地电动汽车制造商一直在寻找解决电池供电车辆的续航里程难题。其中一种选择是增加电池组的尺寸，但这同时增加了车辆重量，产生更多需解决的问题。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1318191.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1318191.htm

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

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。然后，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）。T.Wilson教授ZoltanSpakovszky表示：“无论我们使用什么作为能源载体——电池、氢、氨或可持续航空燃料——独立于所有这些，兆瓦级电机将成为绿色航空的关键推动力”航空学博士和领导该项目的麻省理工学院燃气轮机实验室(GTL)主任。为了防止人类引起的气候变化所带来的最严重的影响，科学家们已经确定，全球二氧化碳的排放量必须在2050年前达到净零。要实现航空业的这一目标，将需要在非常规飞机的设计、智能和灵活的燃料系统、先进材料以及安全和高效的电气化推进方面取得"逐步改变的成就"。多家航空航天公司正专注于电气化推进和设计兆瓦级的电动机器，其功率和重量足以推动客机。这是一项艰巨的工程，在共同优化各个部件并使它们相互兼容的同时最大限度地提高整体性能。要做到这一点，意味着我们必须在材料、制造、热管理、结构和旋转动力学以及电力电子学方面突破界限。广义上讲，电动机使用电磁力来产生运动。电动机，如那些为你的笔记本电脑中的风扇提供动力的电动机，使用电能--来自电池或电源--产生磁场，通常通过铜线圈。作为回应，设置在线圈附近的磁铁会沿着产生的磁场方向旋转，然后可以驱动风扇或螺旋桨。电动机已经有150多年的历史，人们认识到，电器或车辆越大，铜线圈和磁转子就越大，使机器更重。电机产生的功率越大，产生的热量就越多，这就需要额外的元件来保持部件的冷却--所有这些都会占用空间，并给系统增加很大的重量，使其在飞机上的应用面临挑战。Spakovszky和他的团队成员以及行业合作者将在6月航空会议期间的美国航空航天学会-电动飞机技术研讨会(EATS)的特别会议上展示他们的工作。MIT团队由来自GTL和MIT电磁与电子系统实验室的教职员工、学生和研究人员组成：HenryAndersenYuankangChen、ZacharyCordero、DavidCuadrado、EdwardGreitzer、CharlotteGump、JamesKirtley,Jr.、JeffreyLang、DavidOtten、DavidPerreault和MohammadQasim，以及Innova-LogicLLC的MarcAmato。该项目由三菱重工(MHI)赞助。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365241.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365241.htm

澳洲一学生发明低成本混动汽车装置 可提供100公里纯电续航

澳洲一学生发明低成本混动汽车装置可提供100公里纯电续航为此，AlexanderBurton研制出了一款成本更低的“油改混”装置，这套装置名为REVR，在汽车后轮和盘式制动器之间安装了一部轴向磁通电机，并在备胎槽或后备箱安装电池、电控系统。他表示，这台电机具有扁平、紧凑、功率密度高等特点。据悉，该装置可为传统燃油车提供100公里的纯电动续航里程。当前，将燃油车改装成电动车的平均费用为5万澳元，而AlexanderBurton研制出的“油改混”装置却仅仅需要5000澳元，并且几乎适配于所有车型。因此获得澳大利亚国家级的“詹姆斯·戴森”设计奖。最后，AlexanderBurton表示：这正是人们可以从中获得“最大实惠”之处，不需要大刀阔斧地改造汽车，就能减少大量排放。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389995.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389995.htm