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축형 자속 모터가 전기 자동차의 새로운 혁명을 주도할 수 있는 이유는 무엇입니까? 그 설계 비결은 무엇입니까?
축 방향 플럭스 모터(AFM)는 전기 자동차의 설계 및 개발에 있어 혁신적인 기술로 빠르게 부상하고 있습니다. 이 모터의 혁신적인 설계는 강도, 효율성 및 전반적인 성능 측면에서 기존의 방사형 플럭스 모터에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 이 글에서는 축 플럭스 모터가 전기 자동차의 미래에 어떤 핵심 역할을 할 것인지, 그리고 그 이면의 설계 비밀을 자세히 살펴보겠습니다.
축 플럭스 모터의 기본 특성
축 방향 플럭스 모터는 자기 회로가 회전 축과 평행한 특수 모터 설계로, 보다 일반적인 방사형 플럭스 모터와 대조적입니다. 이러한 기하학적 구조는 축 모터가 동일한 체적 내에서 더 큰 자기 표면과 우수한 방열 성능을 제공할 수 있게 해줍니다.
축 방향 플럭스 모터의 토크는 로터 직경의 세제곱에 따라 증가하는 반면, 방사 방향 플럭스 모터의 토크는 제곱에 따라 증가합니다.
또한 축 모터는 구조가 비교적 유연하고 평면 구조(예: 인쇄 회로 기판)에 쉽게 조립할 수 있습니다. 평면 권선 설계는 고전류 권선을 더 쉽게 만듭니다.
디자인의 비밀
축 플럭스 모터 설계에 있어서 혁신의 대부분은 구조의 평탄성에 기인합니다. 예를 들어, 모터는 단일 또는 이중 로터, 단일 또는 이중 스테이터로 구성될 수 있습니다. 듀얼 스테이터/싱글 로터 설계는 고전력 응용 분야에 적합하지만 추가적인 철손실이 필요한 반면, 싱글 스테이터/듀얼 로터 설계는 무거운 지지대가 필요 없어 효율성이 더욱 향상됩니다.
실제 응용 분야에서는 일부 축 플럭스 모터를 쉽게 쌓아 모듈 방식으로 더 높은 전력 출력을 제공할 수 있습니다.
예를 들어, YASA의 750 R 모터는 98mm의 샤프트 길이에서 5kW/kg 이상을 제공할 수 있어 설계 측면에서의 잠재력과 이점을 보여줍니다.
사운드 볼륨 향상 및 적용
축 플럭스 모터는 과거에는 널리 사용되지 않았지만 강력한 영구 자석이 널리 보급되고 무브러시 DC 모터 기술이 개발됨에 따라 연구자와 자동차 제조업체에서 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 이는 무브러시 DC, 유도, 스테퍼 및 릴럭턴스 모터를 포함한 거의 모든 작동 원리에 적용될 수 있습니다. 뿐만 아니라, 축 모터의 더 짧고 넓은 설계로 인해 좁은 공간에서의 사용에 더 적합합니다.자동차 산업의 혁신
테슬라 외에도 메르세데스-벤츠의 자회사인 YASA 등 다른 자동차 제조업체는 이미 전기 자동차에 이 기술을 사용하기 시작했습니다. 이들의 전기 모터는 수많은 컨셉트카, 프로토타입, 경주용 자동차에 사용되었습니다. YASA는 축 플럭스 모터의 가벼운 질량이 차량의 비지지 질량에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 바퀴 내부에 모터를 설치할 계획입니다.
YASA의 목표는 7kg 패키지에 220kW 모터를 개발하는 것인데, 이는 Lucid Motors의 현재 500kW, 31.4kg 모터와는 극명한 대조를 이룹니다.
이번 조치를 통해 전기 자동차가 더 가볍고 효율적인 방향으로 발전할 미래에 대한 기대감이 커졌습니다.
항공우주 및 일반 응용 분야
이 모터는 자동차 분야뿐만 아니라 항공 분야에서도 큰 잠재력을 보여주고 있습니다. 롤스로이스의 ACCEL 전기 항공기는 3개의 축 플럭스 모터를 사용하여 이상적인 추진 효율을 달성함으로써 세계 속도 기록을 세웠습니다.
Emrax와 Siemens 등 많은 회사도 이 분야에서 관련 제품 시리즈를 출시하여 다양한 모델의 축 플럭스 모터를 선보이며 높은 밀도와 효율성 면에서 강점을 잘 보여주었습니다.
결론축 방향 플럭스 모터는 독특한 설계적 이점으로 인해 전기 자동차와 기타 응용 분야에 혁명을 일으킬 것으로 예상됩니다. 이는 전기 자동차를 더 가볍게 만들 뿐만 아니라, 전력 밀도와 효율성 면에서도 뛰어납니다. 앞으로 과학과 기술, 디자인이 발전함에 따라, 이런 기술은 우리의 여행과 삶에 어떤 변화를 가져올까요?
