طراحی ساختارهای نو با انگیزه بهبود عملکرد موتورهای خودروهای الکتریکی
تاریخ انتشار: ۱۳ اسفند ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۸۷۷۳۸۷
گروهی از پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر در مطالعات اخیر خود ساختارهای جدید موتور الکتریکی برای بهبود عملکرد پیشرانه خودروهای برقی طراحی کرده‌اند و به گفته آنها این ساختارها می‌توانند علاوه بر افزایش زمان بهره‌برداری، کاهش لرزش و افزایش چگالی گشتاور را در این موتورها به ارمغان آورد.
به گزارش ایسنا، محمد امیرخانی مجری طرح، خودروهای الکتریکی را یکی از بهترین گزینه‌های جایگزین خودروهای سوخت فسیلی در سال‌های اخیر دانست و گفت: پیشرانه خودروی الکتریکی یک موتور الکتریکی است که مشخصات و ویژگی‌های آن تاثیر مستقیم بر عملکرد کلی خودروی الکتریکی دارد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
وی بازدهی پایین این موتورها، تنش وارده بر آهن‌رباها و فرآیند ساخت زمان‌بر را اصلی‌ترین عامل محدود کننده بازدهی سیستم پیشرانه عنوان کرد و ادامه داد: با توجه به بالابودن سرعت موتورهای موجود، استفاده از یک گیربکس تک سرعته برای کاهش سرعت جهت اتصال به چرخ‌ها ضروری است که این‌کار سبب افزایش وزن، اتلاف انرژی و هزینه تمام شده می‌شود؛ پایین بودن چگالی گشتاور این موتورها نیز سبب افزایش وزن خودرو و اشغال بخش‌هایی از فضای موجود می‌شود.
امیرخانی اضافه کرد: از سوی دیگر توان موردنیاز برای خنک‌سازی این موتورهای الکتریکی بالاست و باعث کاهش میزان بهره‌برداری موثر از باتری خودرو می‌شود. ضمن آنکه باتوجه به محل قرارگیری آهن‌رباهای مورد استفاده در قسمت دوار موتور الکتریکی، مهارکردن آهن‌رباها ضروری است که خود سبب سختی ساخت و افزایش هزینه تولید این موتورهای الکتریکی می‌شود.
به گفته وی به دلیل بالا بودن مقاومت حرارتی این مهارکننده‌ها، در بلندمدت آهن‌رباها دچار مغناطیس‌زدایی شده و بازدهی سیستم کاهش می‌یابد.
وی تاکید کرد: به منظور رفع چالش‌های موجود در این پایان‌نامه ساختارهای نویی برای سیستم پیشرانه خودروهای الکتریکی معرفی شد که قادر است مشکلات فوق را برطرف کند.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر همچنین گفت: ساختارهای ارائه شده در این طرح پژوهشی، بازدهی چشمگیری نسبت به سایر موتورها داشته است و علاوه بر آن آهن‌رباها دیگر تحت‌تاثیر نیروی گریز از مرکز قرار نمی‌گیرند؛ چرا که از قسمت دوار (رتور) به قسمت ساکن (استاتور) موتور منتقل شده‌اند. بنابراین نیازی به استفاده از مهارکننده‌های قبلی نخواهیم داشت و ساخت این موتورها بسیار ساده‌تر و ارزان‌تر می‌شود. همچنین به دلیل سادگی، ساخت آنها نیز سریع‌تر خواهد بود.
به گفته وی به واسطه طراحی جدید مغناطیسی که برای این موتورها ارائه شد، چگالی گشتاور آنها بیشتر شده و فضای کمتری را نسبت به نمونه‌های قبلی اشغال کرده و وزن کمتری دارند.
وی با بیان اینکه با مطالعه و جایابی ویژه‌ای که برای آهن‌رباها در استاتور انجام شد، انرژی موردنیاز برای سیستم خنک‌سازی نیز بشدت کاهش یافت، خاطر نشان کرد: با رفع عوامل مغناطیس‌زدایی آهن‌رباها بازدهی موتور الکتریکی در درازمدت بالا نگهداشته شد. همچنین ریپل گشتاور، لرزش و سروصدای موتورهای ارائه شده نیز کاهش یافته است.
مجرح طرح اظهار کرد: نظر به اهمیت مبحث خودروهای الکتریکی در کشور و با توجه به اینکه توسعه سراسری این زیرساخت‌ها ضروری است، زمان‌بر بودن تکمیل زیرساخت خودروهای الکتریکی ممکن است توسعه مسیر حرکت به سمت خودروهای الکتریکی را به خطر بیندازد. نوآوری ارائه شده در این پایان‌نامه می‌تواند گذار از خودروهای احتراق داخلی به خودروهای الکتریکی را سرعت بخشد. به عنوان نمونه، تعداد ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی یکی از چالش‌های جدی خواهد بود که در صورت استفاده از پیشرانه‌های ارائه شده در این پایان‌نامه می‌توان میزان پیمایش به ازای هر بار شارژ را افزایش داد تا مشکل کمبود تعداد ایستگاه‌های شارژ تا حدی برطرف شود.
وی یادآور شد: یکی از پیچیدگی‌های موجود در این طرح، نویز و تداخلات الکترومغناطیسی موجود در سیستم راه‌انداز موتورها بود که بعد از مطالعات فراوان و آزمودن روش‌های مختلف، یک ساختار مداری مناسب در جهت حل این چالش حاصل شد که توانست به خوبی و با موفقیت نویز سیستم را کاهش داده و از آسیب زدن و اختلال در عملکرد دستگاه‌های مانیتورینگ جلوگیری کند.
امیرخانی گفت: دستاوردهای این مطالعات در صنعت خودروهای الکتریکی و هر صنعتی که نیاز به پیشرانه الکتریکی برای حمل‌ونقل داشته باشد قابل استفاده است. از ساختارهای ارائه شده در کاربردهای مشابه همچون ون الکتریکی، دوچرخه برقی، اتوبوس برقی نیز می‌توان استفاده کرد.
به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمد امیرخانی با راهنمایی دکتر مجتبی میرسلیم از اعضای هیات علمی دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، طرح پژوهشی با عنوان "طراحی، شبیه‌سازی و ساخت موتورهای دوگانه برجسته بهبود یافته با آهن‌ربا در استاتور برای کاربرد خودروی الکتریکی" را اجرایی کردند.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
کلیدواژه: دانشگاه صنعتی امیر کبیر خودروهای الکتریکی جهاد دانشگاهی دانشگاه تهران سازمان جهاد دانشگاهی تهران وزارت علوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر خودروهای الکتریکی موتور الکتریکی ارائه شده ارائه شده
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۸۷۷۳۸۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
تضمین حیات شهری با افزایش درختان
موضوع کاشت درخت در اکوسیستم شهری بسیار فراتر از یک ضرورت زیبایی‌شناختی است و فواید بی‌شماری را برای شهرنشینان و همچنین بقای شهر به همراه دارد.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، امروزه شهرها در تلاش برای بازیابی فضاها به نفع مردم و کاهش وابستگی به وسایل نقلیه شخصی هستند و در این راستا کاشت درخت در خیابان‌ها را برای تبدیل بافت شهری به محیطی سالم برای شهروندان در اولویت قرار می‌دهند. در ادامه دلایلی برای جایگزینی سنگ و آسفالت با سایبان‌های درختی و روش‌های بهره‌گیری از مزایای درختکاری شهری مطرح می‌شود.
کاهش مرگ‌ومیر ناشی از گرمای تابستانرویدادهای شدید آب‌وهوایی ناشی از گرم‌شدن کره زمین در حال افزایش است. یک مطالعه جدید در بارسلونا نشان می‌دهد که اگر سایبان‌های درختی اروپا دو برابر شوند، یعنی از ۱۵ درصد فضای شهر به ۳۰ درصد برسند، مرگ‌ومیر ناشی از امواج گرما، ۴۰ درصد کاهش می‌یابد و مرگ‌های زودهنگام به میزان یک‌سوم کمتر می‌شود. درختان با ایجاد سایه، میزان تابش خورشیدی را که به زمین می‌رسد کاهش می‌دهند و همچنین هوا را از طریق فرآیند تبخیر و تعرق خنک می‌کنند. بخار آبی که در فرایند تبخیر و تعرق از برگ درختان آزاد می‌شود، به‌ویژه در شرایط آب‌وهوایی گرم و خشک، به کاهش دما کمک می‌کند و هوای پاک‌تری برای تنفس در اختیار شهروندان قرار می‌دهد.
درختان علاوه بر فوایدی که برای سلامت جسمی دارند، می‌توانند با کاهش استرس در محیط شهری، سلامت روانی افراد را نیز ارتقا دهند. همه‌گیری کووید -۱۹ این موضوع را بیشتر برجسته کرد و شهرها را تشویق به گسترش فضای سبز و افزایش آگاهی در مورد مزایای طبیعت کرد. همه این مزایای کاهش دما، افزایش رطوبت، هوای تمیز و اثرات روانی در کنار یکدیگر باعث کاهش مرگ‌ومیر در شهرها می‌شوند.
کاهش روند گرمایش کره زمینشهرها می‌توانند با ایجاد پناهگاه‌های آب‌وهوایی با تأثیر اجتناب‌ناپذیر گرمایش جهانی مقابله کنند. مطالعه بارسلونا نشان داد که در صورت اجرای طرح دوبرابرسازی سایبان‌های درختی در ۹۳ شهر اروپایی، میزان گرمایش کره زمین به ۱.۳ درجه سانتیگراد محدود می‌شود. یک مطالعه دیگر در ۲۹۳ شهر اروپایی به این نتیجه رسید که درختان دمای متوسط سطح زمین را در تابستان‌های گرم تا ۱۲ درجه سانتیگراد کاهش می‌دهند. اختلاف دما در زمان‌های گرمای شدید بین مناطقی که صددرصد توسط درختان شهری پوشیده شده‌اند و مناطقی که صددرصد با بافت شهری پیوسته پوشیده شده‌اند، بسته به موقعیت جغرافیایی شهر، می‌تواند به ۲۵ درجه سانتیگراد یا بیشتر برسد.
درختان نقش مهمی در تصفیه هوای شهرها، کاهش آلودگی و بهبود کیفیت هوا دارند و می‌توانند با حذف آلاینده‌ها و به دام انداختن گرد و غبار و ذرات معلق در هوا به ارتقای کیفیت هوا کمک کنند. حذف آلودگی از هوا به کاهش خطر بیماری‌های تنفسی و سایر مشکلات بهداشتی مرتبط با کیفیت پایین هوا کمک می‌کند. مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۹ نشان داد که افزایش ۱۰ درصدی تاج درختان در شهرها می‌تواند کیفیت هوا را تا ۸ درصد بهبود ببخشد.
مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۸ در مجله Environmental Pollution منتشر شد، نشان داد که افزایش پوشش درختان در مناطق شهری منجر به کاهش سطح ذرات ریز معلق در هوا می‌شود که نوعی آلودگی مرتبط با بیماری‌های قلبی‌عروقی و سرطان هستند. بر اساس نتایج این مطالعه، پوشش درختان آلودگی صوتی را نیز کاهش می‌دهد و از این طریق بر بهبود سلامت شهروندان تأثیر مثبت می‌گذارد.
کمک به خنثی‌سازی کربنیک درخت بالغ به‌طور متوسط سالانه نزدیک به ۲۲ کیلوگرم دی‌اکسیدکربن را حذف می‌کند و در طول عمر خود که معمولاً حدود ۵۰ سال است، می‌تواند یک تن دی‌اکسیدکربن را خنثی کند. مطالعات نشان می‌دهد که پوشش درختان کل کره زمین، حدود ۴۰۰ میلیارد کربن ذخیره می‌کند که ۳۰ درصد از کل کربن موجود در جو است. به این ترتیب، تمام شهرهایی که در حال اجرای طرح‌های خنثی‌سازی کربن هستند، ابتدا باید ردپای کربن خود را محاسبه کنند و پس از آن تمام فرایندهایی را که به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شوند، ارزیابی کنند و روش‌های لازم برای دستیابی به حداکثر کاهش کربن را ارائه دهند. پس از رسیدن به نتیجه نهایی، میزان انتشارات باقیمانده را با مقدار دی‌اکسیدکربنی که جنگل‌های شهری قادر به حذف آن هستند، جبران کنند.
مفهوم «شهر ۱۵ دقیقه‌ای» یک روش برنامه‌ریزی برای ایجاد محله‌های شهری است که در آنها تمام نیازهای روزانه را می‌توان با یک پیاده‌روی ۱۵ دقیقه‌ای، دوچرخه‌سواری یا حمل‌ونقل عمومی برآورده کرد. این نیازها شامل دسترسی به مسکن، اشتغال، خدمات و فضاهای سبز از جمله درختان و پارک‌ها می‌شود. این طرح‌ها ایجاد محله‌های قابل پیاده‌روی و قابل زندگی با دسترسی به طبیعت را در اولویت قرار می‌دهند و در بسیاری از موارد، این امر مستلزم کاشت درختان جدید و ایجاد فضاهای سبز جدید مانند پارک‌ها و باغ‌های عمومی است. به عنوان مثال، پاریس متعهد شده بود تا سال ۲۰۲۴ به عنوان بخشی از برنامه ۱۵ دقیقه‌ای شهری خود و با هدف ایجاد شهری پایدارتر و با کیفیت بهبودیافته برای ساکنان، ۱۷۰ هزار درخت جدید در شهر بکارد. اولویت قراردادن درختکاری و ایجاد فضای سبز در طرح‌های ۱۵ دقیقه‌ای شهری، به ایجاد محیط‌های شهری زیست‌پذیر، پایدار و سالم برای ساکنان منجر می‌شود و با بهبود چشم‌انداز شهر، کیفیت زندگی و احساس اجتماعی را در بین شهروندان افزایش می‌دهد، زیرا مردم را تشویق می‌کند که زمان بیشتری را در خارج از منزل بگذرانند و با همسایگان خود تعامل داشته باشند.
طرح ایجاد فضای قابل زندگی با قانون ۳-۳۰-۳۰۰ با هدف توسعه شهرهای سبزتر، سالم‌تر و گسترش متناسب فضای سبز یکی از راهکارهای برای توسعه درختکاری است. بر اساس این طرح نوسازی ساختمان‌ها و مناطق شهری باید به‌صورتی باشد که هر خانه از ۳ درخت، ۳۰ درصد پوشش درختان شهر یا حداکثر ۳۰۰ متر فاصله از نزدیک‌ترین پارک عمومی یا فضای سبز بهره داشته باشد. حداکثر فاصله ۳۰۰ متری، معادل پنج دقیقه پیاده‌روی یا ۱۰ دقیقه قدم‌زدن تا نزدیک‌ترین پارک، مسیر یا فضای سبز است که دفتر منطقه‌ای اروپایی سازمان بهداشت جهانی نیز آن را توصیه می‌کند.
بهبود سلامت و رفاه در جامعهدرختان و سایر انواع پوشش گیاهی شهری با فراهم کردن فضایی برای تفریح و آرامش، نه‌تنها به دلیل افزایش فعالیت بدنی، بلکه به دلیل بهبود سلامت روان، تقویت حافظه و توجه، سلامت و رفاه مردم را بهبود می‌بخشند. تحقیقات نشان می‌دهد که ساکنان محله‌هایی با فضای سبز بیشتر، تمایل بیشتری به فعالیت بدنی مانند پیاده‌روی، دویدن و سایر اشکال ورزش دارند. زیبایی فضای سبز یک آرام‌بخش طبیعی برای ذهن‌های آشفته امروزی است و افرادی که در محله‌هایی با درختان و فضای سبز بیشتر زندگی می‌کنند، سطح پایین‌تری از مشکلات روانی را گزارش می‌کنند. مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۵ در مجله Environmental Health Perspectives منتشر شد، نشان داد که قرار گرفتن در معرض فضاهای سبز از جمله درختان، با عملکرد شناختی بهتر در کودکان مرتبط است و با کاهش استرس و ایجاد فرصت‌هایی برای فعالیت بدنی به بهبود حافظه و توجه در افراد کمک می‌کند.
شهر نقرهایکاهش نرخ زادوولد همراه با افزایش امید به زندگی، بهبود سلامت و پیشرفت‌های پزشکی منجر به رشد پدیده پیری جمعیت در شهرها شده است که از آن با عنوان شهر نقره‌ای نام برده می‌شود. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰ در اروپا ۵۰ درصد جمعیت بالای ۵۰ سال باشند، بنابراین لازم است شهرها موارد لازم برای حفظ جذابیت برای افراد مسن را در دستور کار برنامه‌های خود قرار دهند. در همین راستا، ایجاد فضاهای سبز عمومی به مراقبت بهتر از سالمندان کمک می‌کند و طیف وسیعی از خدمات اکوسیستمی را ارائه می‌کند که می‌تواند به مبارزه با بسیاری از بیماری‌ها و بهبود زندگی برای سالمندانی کمک کند که در معرض خطر بالای سلامتی هستند.
درختان با افزایش کیفیت هوا تأثیر مثبتی بر سلامت تنفسی همه افراد به‌ویژه سالمندان دارند. تحقیقات نشان داده است که برای افراد مسن، گذراندن وقت در فضاهای سبز و بهره‌مندی از مزایای درختان شهری به کاهش استرس، بهبود خلق‌وخو و ایجاد حس آرامش کمک می‌کند. درختکاری شهری فضا را برای فعالیت‌ها و رویدادهای بیرون از خانه افراد مسن فراهم می‌کند تا با دیگران در جامعه خود ارتباط برقرار کنند و از خطر انزوای اجتماعی در امان بمانند.
نمونه‌های برجسته درختکاری شهریبسیاری از شهرها با توجه به دلایل مطرح‌شده، در حال اجرای طرح‌های درختکاری شهری و پروژه‌های گسترش فضای سبز هستند که در ادامه بعضی از آنها عنوان می‌شوند.
مادرید، اسپانیاجنگل متروپولیتن مادرید پروژه‌ای است که هدف آن ایجاد یک حلقه سبز در اطراف شهر است که از جنگل‌ها و پارک‌ها تشکیل شده است تا با افزایش سطح فضای سبز شهری، کیفیت هوای شهر و شرایط زیست‌محیطی را برای شهروندان ارتقا دهد.
امارات
امارات در راستای اقدامات سبز خود، پناهگاهی موسوم به شجر را در فضایی به وسعت ۱.۶ میلیون فوت مربع و متشکل از ۱۳۰ هزار درخت از ۵۰ گونه مختلف سازگار با آب‌وهوای محلی ایجاد کرده است و بازدید از این مکان را به عنوان یک تور تفریحی و آموزشی ارائه می‌دهد.
شهر ۲۰۰ هزار نفری نیس فرانسه طرح «هر شهروند، یک درخت» را برای سبزسازی و دستیابی به اهداف اقلیمی و ایجاد فضاهای عمومی آرام‌تر در شهر ارائه کرده است که بر اساس آن قرار است تا سال ۲۰۲۶ به ازای هر شهروند یک درخت در شهر کاشته شود. شایان ذکر است که طی ۱۵ سال گذشته، ۱۶ پارک و باغ جدید به همراه هفت باغ اجتماعی و تقریباً ۱۰۰ باغ آموزشی در این شهر ساخته شده است.
شهر برلین یک حلقه سبز متشکل از مناطق سبز، پارک‌ها و فضاهای طبیعی ایجاد کرده است که شهر را احاطه می‌کند. این حلقه سبز که به «کمربند سبز» معروف است، بیش از هزار هکتار وسعت دارد.
بوستون، ایالات متحدهمدیران بوستون در ایالت ماساچوست آمریکا با تمرکز بر طرح جنگل‌کاری شهری، یک اداره جنگلداری تأسیس کرده‌اند تا بر فرایند گسترش سایبان‌های درختی در سراسر شهر نظارت و مدیریت داشته باشد و زیست‌پذیری مناطق و رفاه عمومی شهروندان را بهبود ببخشد. کارکنان این اداره، علاوه بر کاشت درختان جدید، روش‌های بهینه برای آبیاری و نگهداری از درختان قدیمی و گسترش سایه در معابر را ارائه می‌دهند.
شهر مونترال پروژه‌ای به نام «کمربند سبز» را راه‌اندازی کرده است که هدف آن ایجاد یک حلقه سبز از مناطق طبیعی و پارک‌های اطراف شهر است که باعث بهبود کیفیت هوا، کاهش سروصدا و ایجاد محیطی سالم برای ساکنان می‌شود.
لندن، انگلستانشهر لندن پروژه‌های متعددی برای ایجاد فضاهای سبز و پارک‌هایی دارد که شهر را احاطه می‌کنند. یکی از این پروژه‌ها «شبکه سبز» است با هدف ایجاد شبکه‌ای از فضاهای سبز که مناطق مختلف شهر را به هم متصل می‌کند و با کاهش دمای مناطق شهری و حومه‌ها، علاوه بر مقابله با پدیده جزیره گرمایی، کیفیت زندگی ساکنان را بهبود می‌بخشد.
توزیع درختان در ونکوور یکسان نیست و بسیاری از مناطق شهری فاقد سایبان درختی موردنیاز هستند که همین امر، دمای هوای آنها را نسبت به سایر مناطق پردرخت شهری افزایش داده است. مدیران ونکوور طرح کاشت ۲۵۰ نهال جدید را در محله‌هایی با کمترین دسترسی به درختان ارائه داده‌اند تا با ایجاد سایبان در این مناطق، علاوه بر مقابله با اثرات جزیره گرمایی در شهر، حس برابری میان شهروندان را افزایش دهند.
اعلام محدودیت های ترافیکی پایان هفته در جاده های شمالی کشور