Language
Country/Area
No result found
Futuro plano: ¿Cómo pueden los motores axiales demostrar una densidad de potencia ultraalta en los campos de la aviación y la automoción?
Con el continuo avance de la ciencia y la tecnología, la demanda de vehículos eléctricos y aviones eléctricos aumenta día a día. Uno de los avances tecnológicos importantes es el uso de motores axiales (Axial Flux Motor, AFM). En esta estructura de motor, la dirección del espacio entre el rotor y el estator es paralela al eje de rotación. A diferencia del motor radial común, el diseño del motor axial hace que el par crezca con el cubo del diámetro del rotor. hace que funcione mejor en términos de densidad de potencia. Un diseño de este tipo no sólo mejora el rendimiento, sino que también muestra un gran potencial en una variedad de aplicaciones, desde vehículos eléctricos hasta aviones eléctricos.
Los motores axiales tienen una superficie magnética y una superficie total más grandes, y proporcionan una refrigeración significativamente mejor para un volumen determinado que los motores radiales.
Características del motor axial
El diseño de motores axiales ofrece varias ventajas. En primer lugar, se puede construir un motor sobre cualquier estructura plana, como una placa de circuito impreso (PCB), añadiendo bobinas y cojinetes. Este diseño simplifica el proceso de bobinado y puede utilizar tiras de cobre planas y rectangulares en lugar de métodos de bobinado más complejos, lo que facilita el bobinado de alta corriente.
En segundo lugar, el rotor de un motor axial a menudo se puede diseñar para que sea más liviano y, debido a que el circuito magnético es más corto, a menudo es posible utilizar acero eléctrico de grano orientado, que no solo aumenta la permeabilidad magnética sino que también reduce las pérdidas en el núcleo. . Sin embargo, este diseño también tiene sus limitaciones, como una distribución desigual del flujo magnético que puede provocar un rendimiento inestable.
Diseño y Aplicación
En términos de diseño, los motores axiales pueden utilizar rotores simples o dobles, y también pueden elegir estatores simples o dobles. Normalmente, en aplicaciones de alta potencia, es más común un diseño de un solo rotor con estator dual, aunque esto requiere una carcasa que se adapte a las pérdidas del núcleo. Por el contrario, el diseño de un solo estator y dos rotores puede ahorrar peso de la carcasa y mejorar la eficiencia.
El motor 750 R apilable de 37 kg de YASA ofrece una densidad de potencia de más de 5 kw/kg, lo que lo hace destacar en el mercado.
Vale la pena mencionar que, aunque el uso de motores axiales comenzó ya en el período de desarrollo de los motores electromagnéticos, su alcance de aplicación era relativamente limitado antes de que los potentes materiales magnéticos permanentes estuvieran ampliamente disponibles y se desarrollara la tecnología de motores de CC sin escobillas. Con el aumento de la demanda en los últimos años, se ha acelerado la aplicación de motores axiales en el campo de los vehículos eléctricos.
Cambios en el sector de la automoción y la aviación
En el campo de la automoción, los productos de YASA se han utilizado en una variedad de conceptos y prototipos de automóviles, y se montan en automóviles deportivos de alto rendimiento como el Koenigsegg Regera y el Ferrari SF90 Stradale. El objetivo de YASA es diseñar un motor que pueda producir 220 kilovatios por kilogramo, lo cual es crucial para mejorar el rendimiento de los vehículos eléctricos.
En el campo de la aviación, el avión eléctrico ACCEL de Rolls-Royce utiliza tres motores axiales y establece el actual récord mundial de velocidad para aviones eléctricos. YASA proporciona motores axiales para el avión Spirit of Innovation de Rolls Royce, con el objetivo de lograr una densidad de potencia de 50 kW/kg para hacer frente a la enorme reducción de peso requerida para el vuelo electrónico.
El diseño de motores axiales no solo permite que los vehículos y aviones eléctricos alcancen mayores densidades de potencia, sino que también continúa cambiando nuestra imaginación sobre los viajes eléctricos.
Perspectivas futuras
De cara al futuro, el potencial de desarrollo de los motores axiales sigue siendo enorme. Diferentes empresas, como Emrax y Siemens, han comenzado a investigar motores axiales más eficientes para que puedan funcionar bien en diversos tipos de aplicaciones. Con el rápido desarrollo del transporte eléctrico en todo el mundo, la innovación y aplicación continua de esta tecnología puede convertirse en una tendencia importante en el diseño del transporte futuro.
En última instancia, a medida que avanza la tecnología, ¿cómo podría la aplicación de dichos motores cambiar aún más nuestros estilos de vida y sistemas de transporte?
