17岁少年“手搓发念头”，加入最大的国际性青少年科学竞赛ISEF，捧走一等奖50万元奖金。获奖者罗伯特·桑松（Robert Sansone），高中还未结业，示意未来想去改变电动汽车行业。
为什么这么说？他研究的这款电动发念头，不需要稀土。现在许多电动汽车用的电动发念头，大多需要稀土质料制成永磁体，如钕、钐、镝。
而稀土不仅产量少价钱贵，开采历程对生态环境的损坏也不小。各国都在想设施改善工艺，削减发念头中的稀土用量。
完全不需要稀土的发念头倒是也有，除了特斯拉前几代产物用的感应电机之外，尚有一种是同步磁阻电念头 （Synchronous Reluctance Motor）。
但这种发念头现在能实现的功率太小，基本无法知足电动汽车的需求。这位17岁少年桑松所做的就是设计出了新款同步磁阻电念头，同时提高其扭矩和效率，并因此获得大奖。
虽然桑松自己也明晰，他的发念头功率还远远不够，不外最大的意义在于为延续改善同步磁阻电念头找到一条可能的偏向。
网友看到这里也纷纷叹息：对于一个高中生，这是何等大的成就。想象一下，他在未来几十年将为行业做出若干孝顺。
桑松属于天生就对工程感兴趣的人，稀奇是对汽车和发念头。几年前一次有时时机，他从先容电动汽车的视频中得知大多数电念头都需要稀土，就想要实验解决这个问题。
他想到了无需稀土的同步磁阻电念头，先以头脑风暴的方式寻找增强其功率的方式。要解决同步磁阻电念头的功率低下问题，先得领会它的事情原理。
传统的电念头一样平常行使旋转的电磁场使转子转动，电磁场由牢固在电念头外部的线圈（定子）发生。在永磁体发念头中，旋转转子边缘附着有一个磁铁，它会发生一个磁场，发生引力使转子旋转。
而在同步磁阻电念头中，一个钢制转子取代了磁铁，在转子上切入空气间隙，使其与旋转磁场模子保持一致，转子会随着旋转磁场转动。在旋转的历程中，转子的磁阻（质料的磁性）显得尤为主要。
转子和非磁性气隙之间的磁性差异越大，即凸极效应越强时，扭矩就越大。同样的，扭矩越大，电念头的功率也就越大。
换句话来说，在同步磁阻电念头的基础上改变其功率巨细，归根结底，就是一个凸极效应的问题。桑松是怎么来改善凸极效应的呢？
从现在已知的新闻可以知道他去掉了同步磁阻电念头中的气隙，合并了另外一个磁场，这个操作可以显著地增强凸极效应。
关于其他的设计细节桑松示意就先透露了，由于他希望之后为这款设计申请专利。设计好电念头之后，下一步桑松就要验证其可行性了。
但由于资源的限制，他在这个环节也遇到了不少贫苦。没有合适的质料来制造发念头，他只能用3D打印制作出一个更小的比例模子。
高温下电费让人崩溃 有人一月花五千空调不停：PC玩家更难 还买显卡吗
高温下电费让人崩溃 有人一月花五千空调不停：PC玩家更难 还买显卡吗
除此之外，他还没有导师指导，因此每次装备失灵都是桑松独自一人研究，清扫故障。直到第15台原型机，终于能正常运转了。整台机械由3D打印的塑料、铜线和一个钢制转子制成。
随后，桑松用种种仪表丈量功率，用激光转速计来丈量电念头的转速，然后将其重新设置为传统的同步磁阻电念头举行对照。得出的结论是新设计在转速为300的情形下，扭矩提高了39% ，效率提高了31% 。在每分钟750转时，它的效率提高了37% 。
在后续试验时代，还发生了一件有趣的事，当桑松计划以更高转速丈量电念头的效率时，由于过热，模子它熔化了，熔化了…
因此他也没有继续对照更高转速之下的效率。不外靠现在的功效加入有“青少年科学天下杯”之称的ISEF竞赛，也已足够拿奖。
在参赛演讲时，他讲到虽然这个新型发念头最初是为电动汽车设计的，但也有可能用于工业装备和机械人等场景。对于真正的电车来说，桑松这款发念头的转速还远远不够。
也有网友指出同步磁阻电机无论怎么改良，效率也可能追不上感应电机。不外作为一个青少年作品，照样让人深刻。
除了发念头，桑松搞的发现缔造有不少，大多与车、速率有关。好比只用1天时间搭出来的小车，能跑112公里/小时。尚有穿上就能一小时跑35公里的高速跑鞋，博尔特冲刺的最高时速也就45公里，而且桑松示意靠跑鞋 能坚持更长时间。
横竖从小到大，在业余时间完成的项目他数了数得有60多个。不外这次发念头研究倒不算业余的，而是他所在高中为这届竞赛开设的课程，只要报名就有一年时间自主选择研究课题。
现在桑松拿了大奖后，并不意味着发念头这个项目就此竣事。现在他正在试验发念头的第16代原型机，这次设计改用更坚硬的质料，以支持更高的转速。
对于这次试验，桑松现在也不确定到底能不能乐成。若是乐成了他计划继续推进专利申请，并追求与汽车公司的相助。希望有一天，我的发动性能成为某款电动汽车的首选设计。
责任编辑：雪花文章纠错
,
原创文章，作者：移动端APP开发，如若转载，请注明出处：https://www.kkxmy.com/apph5/45041.html