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另一个想法:准备好迎接“华盛顿解决气候变化方案”的影响,以及它如何影响我们的产业

几乎没有一天过去,华盛顿黑手党没有向我们的气候变化问题提供另一个建议的解决方案。是的,如果可以找到,气候似乎也在发生变化,我们必须看看可行的解决方案。华盛顿的神奇公式似乎是:“消除所有化石燃料,将所有东西切换到电动,促进绿色能量。”

我可以纠正我们的大部分电力仍然从化石燃料来源产生 - 可能比汽车更有效,但仍然肮脏。这也是一个众所周知的事实,即太阳能电池板和电池的建造并不完全干净,这些情绪和政治上积极的提案中的许多建议都没有难事位,并且他们提供权衡研究,以验证正在的“绿色能量”事实上,促进将导致绿色房屋气体和污染的有益净减少。

相反,我想侧重于技术可行性和对电机行业的影响。

一个75mm直径的开关磁阻电机,将提供8 Nm的峰值扭矩。

多年来,该行业一直在努力提高电动机的效率,并继续这样做。毕竟,电动机占美国工业电能消耗的65%以上;如果可以实现,跨电路板效率的5%可以降低工业耗电量3.25%。新历18luck官网然而,我们仍然留下了行业消耗的大量力量。新历18luck官网此外,我们现在开始增加电动车(EV)使用的功率,随着EVS的使用增加,这将新历18luck官网变得显着。

从化石动力汽车的转变和电动机效率的提高有许多政客不理解新历18luck官网的含义,甚至那些熟悉电动机和电力的业内人士也很容易忽视:关键原材料的有限供应。

20年前,大多数工业电机是交流感应电机,10年前的电动电机也是如此。为了提高电机效率,使电机更小更轻,永磁电机正在稳步取代交流感应电机。这意味着我们对高能磁铁的需求,特别是基于当前技术的钕基磁铁,正在不断增加。随着我们将更大的电机从交流感应转向基于永磁的电机,我们需要越来越多的稀土磁铁,其中大多数是中国制造的。

SR165 => 4.5 HP开关磁阻电机。

就在不久之前,中国展示了自己的实力,钕价格飙升,导致汽车行业瘫痪,并导致汽车成本上涨。更糟糕的是,我怀疑所有的稀土矿目前在生产中不会提供足够的输出提供所需的所有磁铁美国或全球从汽油驱动过渡到电动汽车,导致短缺和高价格的磁铁,汽车、汽车和各种各样的工业和消费产品。新历18luck官网

我承认可能会有更多的稀土矿投入使用,甚至在美国也会有一些,但这又会引发一系列与污染有关的问题,超出本文讨论的范围。

它还给予外国政府的不当权力来影响美国美国的意见,这破坏了对抗不公平竞争并将工业生新历18luck官网产带回美国的言论,可能是为了购买我们现在必须从中国购买完整的EV。

类似的考虑也适用于电池中锂的使用,锂的供应日益短缺,但这再次不是我们讨论的主题。然而,这个问题仍然存在于其他原材料的可用性,如铜等,我们也经历了快速的价格上涨和短缺。

我的个人意见:而不是在华盛顿拥有很多意识形态学家,我们可能需要一些知识渊博的人,可以通过技术方面和可行性来真正工作,并评估所有相关的有关的影响。一厢情愿,不会纠正气候问题。

现在让我们继续前进:有什么影响?我记得最后一次经济衰退后回到稀土磁铁的可用性受到限制,价格上涨1,000%和更高版本的制造商受到伤害。一个原因是他们产品的成本增加,但更重要的是,有时磁铁根本不可用。这对电机制造商来说是不利的,但它真的帮助顾问和小型设计公司提供替代品。

这些替代方案之一是扩散的内部永磁体(IPM)电机,其中有一个高磁阻组件,也称为pm辅助磁阻电机。我参与的一项设计是一个60千瓦的牵引电机,它仅使用少量稀土磁铁材料,就实现了97.5%至98%的大范围工作效率。这种效率已经在不同的测试地点进行了多次动态测试,并由独立顾问进行了测量。

如果用AC-8铁氧体磁铁代替稀土磁铁,则可以实现类似的结果。至少有一个美国制造商留下,但美国有大量的原材料(矿山),可以快速升空,以便在一个非常有益的成本基础设施中为这种牵引和工业电机提供基于基于U.S的磁体。然而,在推进这种电机设计的情况下,花费很少研究,这在未来开辟了潜在的磁铁陷阱。基于铁氧体基于磁铁的IPM电机可以是解决待处理磁铁危机的解决方案之一,但它需要远见和主动研发投资。

SYR泵=>直径80mm高效率1.5KW泵电机

(变量)切换磁阻(VSR)电机也被调查为磁铁危机的潜在解决方案,我们看到了更多的VSR设计进入市场。不幸的是,VSR电机需要非常专用的控制器以及一些操作噪声,这抵消了它们提供的一些潜在成本节约。然而,我们可以在1 kW范围内建立VSR电机,该效率为> 95%,这与类似的PM电机相比。因此,在正确的应用中,VSR电机可以是PM设计的有吸引力的电动机替代品。

最后,我们还有同步磁阻电机(SYR),我之前谈到过。该系统具有转矩脉动小、运行噪音低、效率高的特点,并采用标准的无刷永磁电机控制器硬件进行运行。我们目前正在为陆军设计一种高度容错1千瓦的SYR电机,它将以> 95%的效率运行,噪音低,可以由一个标准的无刷电机控制器供电。新历18luck官网事实上,我们正在为一个商业客户设计一个类似的SYR电机,计划在生产中使用它与标准的无刷电机控制器,他们目前已经在生产中使用。

我们只是完成了50千瓦Syr牵引电动机的设计,其中240毫米外径(OD),与50千瓦230毫米OD IPM电机相比,将提供类似的性能。该SYR将达到97.2%的运营效率,而IPM设计相比为97.9%。

虽然陆军的重点是高温操作,但商业应用关注的是持续可靠的、具有成本效益的稀土磁铁。

作为一个简短的说明,我不会讨论交流感应电机,因为我不知道任何交流电机设计可以实现类似的运行效率和功率密度,在我上面讨论的电机尺寸。新历18luck官网

我要强调的是,一个小而越来越多的制造商和OEM在稀土持续可用中的中断是对其业务的重大威胁,并且他们正在采取积极的措施来调查其他运动选择U.S.-made with all U.S.-sourced materials and which have the potential to support the required electric motor efficiency improvements, along with potential cost reductions to protect their competitive strengths.Such motors could also be the key to replacing fossil fuel power systems with electric-driven ones.

电机制造商必须探讨自己的替代品,以加强其技术基础,防止潜在的停机,如果关键稀土磁铁不能以合理的成本获得。

还需要更多的研究和投资。华盛顿试图把钱扔了——这是一个实际上会提供广泛利益的事业,因为它对环境和气候友好,有利于美国制造业基地的独立。

乔治Holling.是岩石山地技术技术总监(George.Holling@rocockymountaintechnologies.com)


文章“另一个想法:为华盛顿解决气候变化方案的影响做好准备”出现在2021年9月发电工程问题。新历18luck官网

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