На 90% меньше колебаний: в США придумали схему электромотора для самолётов и фур

Исследователи Национальной лаборатории Ок-Ридж в США предложили новую схему электромотора для мощного транспорта. По их расчетам, она заметно режет паразитные колебания напряжения и снижает нагрузку на конденсаторы силовой электроники. А это уже про ресурс установки, а не только про цифры в отчете.

Разработка рассчитана не на легковые электромобили, а на технику, где привод почти не вылезает из режима высокой нагрузки: электрические самолеты, суда, тяжелые грузовики. Инженеры не стали наращивать число узлов, а поменяли саму схему силовой установки. Внутри — два синхронных инвертора с противоположной полярностью и две группы обмоток, намотанных в разных направлениях.

За счет этого мотор сохраняет нужный крутящий момент, но часть нежелательных токов и паразитных напряжений взаимно компенсируется. Для управления системой в ORNL сделали отдельный алгоритм модуляции сигналов. По словам авторов, ему не нужна более мощная управляющая электроника, так что схема может работать на уже существующих промышленных контроллерах. И это важный момент: речь не о полной переделке силовой части.

В моделировании схема показала два заметных результата. Колебания напряжения упали примерно на 90%, а нагрузка на конденсаторы — с 124,1 до 70,3 А, то есть примерно на 43%. Для силовой электроники это не мелочь: именно конденсаторы в тяговых инверторах часто первыми упираются в нагрев и ресурс, особенно когда мощность уже серьезная.

Интерес к таким решениям растет вместе с рынком. По оценке IEA, мировые продажи электромобилей в 2024 году превысили 17 млн штук, а в тяжелом транспорте и авиации требования еще жестче: там любая потеря в массе, тепле и надежности быстро превращается в деньги. Если ORNL подтвердит результаты не только в симуляции, но и на стендовых и серийных образцах, у производителей появится редкая возможность улучшить ресурс мотора без лишних компонентов и лишних килограммов.