На Южном Урале специалисты ашинского метзавода в содружестве с командой разработчиков Уфимского университета науки и технологий нашли решение, способное увеличить КПД серийных электродвигателей. Для этого в рамках проекта Передовой инженерной школы "Моторы будущего" исследователи использовали в производстве магнитопроводов аморфную ленту, близкую по структуре к расплавленному металлу или стеклу. По мнению экспертов, впоследствии эта технология может изменить всю отрасль двигателестроения.
Сегодня электродвигатели "съедают" почти половину мировой электроэнергии. Даже небольшое повышение их эффективности может сэкономить миллиарды киловатт-часов. Новые магнитопроводы в отличии от изделий из традиционной стали имеют меньше электромагнитных потерь, легче и компактнее, а кроме того производят меньше шума и вибраций, что может быть использовано в авиации, портативной электронике, медицинских приборах и высокоточной аппаратуре. При этом движки меньше греются, что повышает срок их службы.
"Наши совместные исследования основаны на общемировом тренде на энергосбережение и открывают дорогу поиску новых решений во многих отраслях промышленности, - считает директор завода Константин Бакин. - Это пример успешного сотрудничества науки и производства, когда в процессе исследований удалось не просто улучшить те или иные характеристики, а создать принципиально новую технологию. И мы всерьез рассчитываем, что это только начало".
Исследования проводились два года. На первом этапе работы инженеры испытали прототипы новых устройств, заменив стальные детали в двигателях беспилотников и газотурбинных установок на аморфные. Испытания подтвердили - работая под нагрузкой, двигатель не перегревается, теряет меньше энергии и работает практически бесшумно.
Затем ученые предложили оптимизировать саму конструкцию движков. По их чертежам заводчане собрали опытный образец новой электрической машины и провели ее стендовые испытания.
Оказалось, что в опытном образце скорость вращения вала, а соответственно и мощность двигателя выросла на 25 процентов, а его коэффициент полезного действия за счет меньшей индуктивности и сопротивления - на четыре процента. Кроме того, новые образцы имеют упрощенную конструкцию, что ускоряет их сборку и положительно влияет на себестоимость.
Проектом уже заинтересовались на одном из предприятий концерна "Радиоэлектронные технологии". Проводятся переговоры о совместной работе ученых, производителя и потребителя, которая может создать полноценную технологическую цепочку для выхода нового двигателя в реальное производство. В минпроме Челябинской области считают, что подобные разработки приближают страну к лидерству на рынке энергоэффективных технологий, где пока первую скрипку играют азиатские и европейские производители.