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¿Por qué los motores de flujo axial lideran la nueva revolución en los vehículos eléctricos? ¿Cuáles son sus secretos de diseño?
En el diseño y desarrollo de vehículos eléctricos, los motores de flujo axial (AFM) están emergiendo rápidamente como una tecnología revolucionaria. El diseño innovador de este motor le otorga importantes ventajas sobre los motores de flujo radial tradicionales en términos de resistencia, eficiencia y rendimiento general. Este artículo analiza más de cerca cómo los motores de flujo axial desempeñarán un papel clave en el futuro de los vehículos eléctricos y los secretos de diseño detrás de ellos.
Características básicas del motor de flujo axial
El motor de flujo axial es un diseño de motor especial. En comparación con el motor de flujo radial común, su circuito magnético es paralelo al eje de rotación. Esta estructura geométrica permite que el motor axial proporcione una superficie magnética más grande y un buen rendimiento de disipación de calor dentro del mismo volumen.
En comparación con los motores de flujo radial, el par de los motores de flujo axial aumenta con el cubo del diámetro del rotor, mientras que estos últimos solo aumentan con el cuadrado del diámetro del rotor.
Además, los motores axiales tienen una construcción relativamente flexible y se pueden ensamblar fácilmente en una estructura plana (como una placa de circuito impreso). El diseño de devanado plano simplifica los devanados de alta corriente.
Secretos de diseño
Cuando se trata del diseño de motores de flujo axial, gran parte de la innovación se puede atribuir a la planitud de su construcción. Por ejemplo, los motores están disponibles en configuraciones de rotor simple o doble y de estator simple o doble. El diseño de estator doble/rotor único es adecuado para aplicaciones de alta potencia, pero requiere pérdidas de hierro adicionales, mientras que el diseño de estator único/rotor doble elimina la necesidad de soporte pesado y mejora aún más la eficiencia.
En aplicaciones prácticas, algunos motores de flujo axial se pueden apilar fácilmente para proporcionar una mayor potencia de salida de forma modular.
Por ejemplo, el motor 750 R de YASA puede proporcionar una capacidad de más de 5 kw/kg con una longitud de eje de 98 mm, lo que demuestra su potencial y ventajas en diseño.
Mejora y aplicación del volumen del sonido
Aunque los motores de flujo axial no se han utilizado ampliamente en el pasado, con la amplia disponibilidad de potentes imanes permanentes y el desarrollo de la tecnología de motores de CC sin escobillas, este tipo de motor ha atraído gradualmente la atención de más y más investigadores y fabricantes de automóviles. . Se puede aplicar a casi todos los principios operativos, incluidos los motores de CC sin escobillas, de inducción, paso a paso y de reluctancia. No solo eso, el diseño más corto y ancho del motor axial lo hace más adecuado para su uso en sitios compactos.
Innovación en el ámbito de la automoción
Además de Tesla, otros fabricantes de automóviles, como YASA, una filial de Mercedes-Benz, han comenzado a aplicar esta tecnología en vehículos eléctricos. Sus motores se han utilizado en muchos coches conceptuales, prototipos y coches de carreras. Vale la pena señalar que YASA planea instalar los motores dentro de las ruedas, ya que la baja masa de los motores de flujo axial no tendrá demasiado impacto en la masa sin suspensión del vehículo.
YASA tiene como objetivo desarrollar un motor de 220 kW en un paquete de 7 kg, en contraste con el motor actual de Lucid Motors de 500 kW y 31,4 kg.
Este movimiento hace que la gente espere que los futuros vehículos eléctricos se desarrollen para ser más ligeros y eficientes.
Aviación y aplicaciones generales
Además de las aplicaciones automotrices, este motor también muestra un gran potencial en el campo de la aviación. El avión eléctrico ACCEL de Rolls-Royce estableció un récord mundial de velocidad al utilizar con éxito tres motores de flujo axial para lograr una eficiencia de propulsión ideal.
Muchas empresas como Emrax y Siemens también han lanzado una serie de productos relacionados en este campo, mostrando diferentes modelos de motores de flujo axial, demostrando plenamente su fuerza en alta densidad y eficiencia.
Conclusión
Con sus ventajas de diseño únicas, los motores de flujo axial seguramente liderarán la revolución en los vehículos eléctricos y otras aplicaciones. No sólo hace que los vehículos eléctricos sean más ligeros, sino que también tiene una excelente densidad de potencia y eficiencia. En el futuro desarrollo de la tecnología y el diseño, ¿cómo cambiará dicha tecnología nuestros métodos de viaje y nuestras vidas?
