MIT 엔지니어가 하나를 만들었습니다.

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매사추세츠 공과대학(MIT)의 엔지니어들이 미래에 대형 전기 비행기를 만드는 데 중요한 디딤돌이 되는 1MW 모터를 만드는 데 성공했습니다. 연구팀은 모터의 개별 구성 요소를 테스트한 결과 1메가와트의 출력을 생성할 수 있음을 계산했다고 보도 자료에서 밝혔습니다.

전 세계가 2050년까지 탄소 배출량을 "순 제로"로 줄이는 데 초점을 맞추고 있는 가운데, 항공은 이 목표를 달성하기 위해 최대한의 혁신이 필요한 분야입니다. 오늘날 승객과 화물을 운반하는 대형 항공기 역시 탄소 발자국이 큽니다. 그러나 항공 전자화를 위한 솔루션은 아직 규모가 작고 대형 제트 엔진을 대체할 수 없습니다.

완전 전기 비행기를 만들려는 시도는 일반적으로 작습니다. 이를 추진하는 데 사용되는 모터는 한 번에 수백 킬로와트의 전력만 생성할 수 있습니다. 대형 항공기는 더 큰 모터 출력을 요구하므로 MIT 엔지니어들은 1메가와트 전기 모터를 개발하기 시작했습니다.

메가와트 전기 모터를 만드는 과정의 어려움을 이해하려면 먼저 전기 모터가 작동하는 방식을 이해해야 합니다. 일반적으로 전기 모터는 전기 에너지를 사용하여 자기장을 생성합니다. 일반적으로 구리 코일을 통해 전류를 보냅니다.

코일 근처에 위치한 자석은 생성된 자기장의 방향으로 회전하고 이를 통해 팬이나 프로펠러를 구동합니다. 모터에서 더 많은 전력을 생성하려면 더 큰 구리 코일을 사용해야 합니다. 그러나 이로 인해 공정 중에 발생하는 열이 증가하여 설정에 냉각 요소가 추가됩니다.

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이러한 모든 구성 요소는 모터의 무게를 증가시켜 공중 응용 분야에 사용하기가 더욱 어려워집니다.

MIT 엔지니어가 설계한 모터는 다양한 극성 방향의 자석이 늘어선 고속 회전자와 회전자 내부에 맞지만 내부에는 복잡한 구리 권선 배열로 채워져 있는 소형 저손실 고정자로 구성됩니다. 또한 팀은 고주파에서 구리 권선을 통해 전류를 정확하게 변경하는 30개의 맞춤형 회로 기판을 사용하여 분산 전력 전자 시스템을 만들었습니다.

회로 기판은 기계와 밀접하게 결합되어 전송 손실을 최소화하고, 통합 열 교환기는 구성 요소가 작동 중일 때 공기 냉각을 제공합니다. 현재 연구원들은 이러한 구성 요소를 개별적으로 테스트했으며 시스템 설계가 1MW 출력을 생성할 수 있다고 판단했습니다.

올해 말에는 부품이 조립되어 모터 전체 테스트가 시작될 예정입니다. 연구원들은 모터가 지역 항공기에 동력을 공급할 수 있을 것이며 미래 항공기 설계 구성에서 여러 모터가 날개를 따라 배치될 수 있다고 확신합니다.

모터는 배터리나 연료전지로 구동될 수 있으며, 제트 엔진과 결합해 하이브리드 추진 시스템을 구현할 수도 있다. MIT의 프로젝트 책임자인 Zoltan Spakovszky는 "배터리, 수소, 암모니아 또는 지속 가능한 항공 연료 등 에너지 운반체로 무엇을 사용하든 메가와트급 모터는 친환경 항공의 핵심 원동력이 될 것입니다."라고 말했습니다. 보도 자료에서.