电机教育和研究基金会(EMERF)是一个501 (c)(3)组织和SMMA的基础-电机和运动协会(SMMA)高兴地宣布德克萨斯州A&M大学的选择作为其2013年的赠款接受者。
EMERF成立了SMMA成员公司的竞争前研究小组,对小型电机制造行业感兴趣和有价值的潜在研究课题进行审查和提供意见。“在小型电机中实现功率密度的提高,同时提高效率”被确定为研究主题。2013年9月,共有8名受访者参与了征集。这一努力的目标是提供一种新的小型电机技术,以满足招标中规定的技术目标。这一轮15000美元的奖金预计将是一个将这种新技术推向市场的项目的开始。

德州农工大学电机与电力电子(EMPE)实验室在IEEE Fellow Hamid A. Toliyat博士的领导下提交了获奖提案。该项目名为“定子采用铝导体的铁氧体辅助同步磁阻电机(Fa-SynRM)的设计”,预计于2014年1月启动并持续6个月。获奖方案包括:
“解决对效率、功率密度和电机成本的极高要求取决于两个关键方面的结合:几何结构和材料的拓扑结构。为了生产低成本的电机,材料成本和人工成本应尽可能减少。为了减少机器的损耗,I2R损耗是最大的关注点(对于给定的规格)。同时满足损耗和成本目标的唯一方法是在定子中采用棒绕铝导线。即使是小型电机,绕线导体也能实现很高的填充系数(>85%),从而弥补了铝相对于铜较低的导电性。此外,由于铝的质量密度较低,重量大大降低。
在满足给定规范的两个主要挑战位于设计和制造过程中。基于有限元分析的设计对于这种电动机的设计优化是必不可少的,因为几何形状的特征在于非传统的定子和转子形状,非线性材料和杆缠绕导体中的皮肤和邻近效应的计算。为了在具有半闭槽的小电机中使用矩形导体,导体弯曲并轴向插入槽中,以避免分段的定子或打开槽,导致导体中的高涡流损耗。可以焊接另一侧的端部连接,使用现代机器人系统轻松自动化。这种设计能够实现低成本,高效率和高功率密度产品。该项目将通过准确的设计优化成功展示给定的目标如何获得最佳目标。“
EMERF将在项目上发出定期通信,并将在佛罗里达州斯福尼亚州迈尔斯州SMMA 2014春季管理会议上提供更新。
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