17岁少年发明电动机，可能引发电车革命
17 岁的时候你在干嘛？做不完的习题，打不够的篮球，看不腻的 ta ？
美国小伙子罗伯特 · 桑松 （ Robert Sansone ）的 17 岁，手搓了个汽车电动机，直接拿到了被誉为科技界青少年世界杯的 IEFS 冠军和 75000 美元的奖金。
他的研究还被媒体称作，“ 可能发明了一个会改变电动汽车行业的电机”。
https://img.36krcdn.com/20221017/v2_0fb06e0769e34be688a5111941d804d3_img_000
大家都知道，电动车和油车不一样，电动车动力来源主要靠电动发动机。
电动机的方案很多，但凭借着转化效率高等原因，永磁同步电机（ 下称永磁机 ）隐隐有着一统江湖的劲头。
https://img.36krcdn.com/20221017/v2_5120a2d1daa9425a931d25c916c2c34b_img_000
可是， 顾名思义永磁机必须要用永磁体。制作永磁体又必须要用稀土材料。
但是稀土产量少、价格贵，而且提取过程非常破坏环境。更重要的是，稀土资源的命脉握在中国手里，这让西方世界很难接受。
所以在 2011 年前后，美国能源部主导了一波去稀土化项目，就是为了带领西方世界摆脱中国稀土依赖。
https://img.36krcdn.com/20221017/v2_6ed21cc3cadb4989b4b6ad7e42db2f87_img_000
这也导致了如今国外车企，大都还在交流异步电机（ 也称感应电机，下称感应电机 ）上挣扎，通过提高功率密度、把电动机做得更大等方法来缝缝补补。在了解这些情况后，桑松就在想，能不能再设计一种不需要永磁体、同样能量转化效率高的电机。
他想到了曾经了解过的同步磁阻电机（ Synchronous Reluctance Motor，下称 SynRM ）。SynRM并不是新事物，它的理论模型早在 1923 年就被提出来了。
通俗地说，SynRM 就是把永磁体换成了一个钢转子，这样结构就变简单了，价钱也更便宜。
https://img.36krcdn.com/20221017/v2_cd729db50141466d8fa0a9d528dcc00e_img_000
但它的问题是，功率太小，我们现在常见的 SynRM 只能放到泵或者风扇上。桑松需要做的，就是提高 SynRM 的性能，让它能带得动车子。
为了达到这个目的，桑松将另一个磁场整合进 SynRM，从而产生更大的扭矩 （ 因为桑松准备为这项技术申请专利，所以更多的细节没有展示 ）。由于没有足够的材料、资金来进行 1 : 1 的实验，所以桑松利用 3D 打印机制作了一个缩小模型。
https://img.36krcdn.com/20221017/v2_34226bcf04fe4a2685e9f8d9d96a6579_img_000
在经过整整 15 次实验后，他终于得到了令自己满意的设计。经他改良过的 SynRM 在每分钟 300 转的情况下提升了 39% 的最大扭矩和 31% 的效率，在 750 转时，它的效率更是提高了 37%。
不过，当他准备进一步提高数值测试时，塑料模型因为过热融化了。所以截止目前，该模型还没有得到工业上的验证。
https://img.36krcdn.com/20221017/v2_aa14c5ef6d8145f8a17a4c4dfb32ef30_img_000
即使如此，桑松的成就也足以让人惊叹，他凭借这个研究，击败了全球青少年，成功斩获了国际性青少年科学竞赛 ISEF 冠军，捧走了 50 万奖金。这个桑松还是个天才发明家，17 岁的他在业余时间已经完成了 60 多项发明，比如像这个可以让自己奔跑时速超过 35 Km/h 的机械跑鞋。
https://img.36krcdn.com/20221017/v2_f140e3424ffb4261b6796927ec9e2062_img_000
这种天才少年参加的 ISEF 当然相当不简单，它被誉为青少年界的诺贝尔奖。 穿这个鞋体育跑步应该能达标了 机械人才都出现在国外 话说如果
爱迪生能得诺奖吗 已经发出天才的实力了
页:
[1]