常溫超導(dǎo)體!將給電機帶來怎樣的革新?
電機作為電器或各種機械的動力源,對人類的發(fā)展起到了重要的作用。如果常溫超導(dǎo)技術(shù)得以實現(xiàn),將直接促進電機技術(shù)的進步,有助于提高電機效率,實現(xiàn)更大的功率以及降低電機成本。
目前,電機的損耗主要由定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵損耗、風(fēng)摩損耗和雜散損耗組成。定子銅耗是指流過定子繞組的電流在導(dǎo)線電阻上產(chǎn)生的損耗。轉(zhuǎn)子銅耗是指流過轉(zhuǎn)子繞組的電流在導(dǎo)線電阻上產(chǎn)生的損耗,通俗的說,就是轉(zhuǎn)子電阻的熱損耗。鐵損耗是指在發(fā)電機中電樞鐵心在磁場中旋轉(zhuǎn)時,硅鋼片中的渦流與磁滯損耗。風(fēng)摩損耗主要指轉(zhuǎn)子和空氣接觸摩擦,軸承摩擦等損耗。雜散損耗包括空載和負(fù)載雜散損耗。
常溫超導(dǎo)技術(shù)可以實現(xiàn)電機零損耗,從而提高電機效率。據(jù)了解,超導(dǎo)線材具有抗磁性特點,定子采用去鐵芯設(shè)計,并在超導(dǎo)線上外鍍17種微量元素合金膜,以實現(xiàn)高頻電流通過時形成的集膚效應(yīng),呈現(xiàn)高頻超導(dǎo)特性。因此,定子沒有銅損耗、渦流損耗、磁滯損耗和磁飽和損耗。
而轉(zhuǎn)子采用高內(nèi)阻的超強永磁體,以保持不失磁狀態(tài),因此也沒有轉(zhuǎn)子的渦流損耗、諧波損耗和勵磁損耗。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,電機損耗占比大概為鐵耗為26%,定子I^2R損耗為33%,轉(zhuǎn)子I^2R損耗為16%,風(fēng)摩耗為15%,雜散耗為10%。
如果常溫超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用到電機上,可以輕松做到溫升低、噪音小、扭矩比同功率電機大,效率曲線近似于水平直線,效率值可穩(wěn)定在97%-99%以上——也就是說超強性能的磁懸浮列車和宇宙飛船不再是夢想。
常溫超導(dǎo)技術(shù)怎么使電機效率提高到99%?獵迅電機直流無刷技術(shù)研發(fā)創(chuàng)始人常桂春表示:“超導(dǎo)材料可以實現(xiàn)零損耗,室溫超導(dǎo)體實現(xiàn)了在室溫下導(dǎo)電材料的阻抗為0,不受磁場影響。常溫超導(dǎo)如應(yīng)用在電機上,可以將效率提高到99.9%及以上。帶來的效益是電機體積小了、功率比大大提高、熱量小了、更省電了等等。常溫超導(dǎo)材料替代電機中的線圈將會給電機效率帶來極大優(yōu)勢。”
通過隨后采訪德昌電機等行業(yè)人士,也得到了同樣的答案。多位業(yè)內(nèi)權(quán)威人士多表明,常溫超導(dǎo)材料要是實現(xiàn)了,常溫超導(dǎo)材料會在電機繞組產(chǎn)生替代。