При проектировании и разработке электромобилей двигатели с осевым магнитным потоком (AFM) быстро становятся революционной технологией. Инновационная конструкция этого двигателя дает ему значительные преимущества перед традиционными двигателями с радиальным магнитным потоком с точки зрения прочности, эффективности и общей производительности. В этой статье более подробно рассматривается, как двигатели с осевым магнитным потоком будут играть ключевую роль в будущем электромобилей, а также секреты их конструкции.
Двигатель с осевым магнитным потоком представляет собой двигатель специальной конструкции. По сравнению с обычным двигателем с радиальным магнитным потоком его магнитная цепь расположена параллельно оси вращения. Такая геометрическая структура позволяет аксиальному двигателю обеспечить большую магнитную поверхность и хорошие характеристики рассеивания тепла в том же объеме.
По сравнению с двигателями с радиальным магнитным потоком, крутящий момент двигателей с осевым магнитным потоком увеличивается пропорционально кубу диаметра ротора, тогда как последний увеличивается только пропорционально квадрату диаметра ротора.
Кроме того, осевые двигатели относительно гибки в конструкции и могут быть легко собраны на плоской конструкции (например, на печатной плате). Конструкция плоской обмотки упрощает сильноточные обмотки.
Когда дело доходит до конструкции двигателей с осевым магнитным потоком, большую часть инноваций можно объяснить плоскостностью их конструкции. Например, двигатели доступны в конфигурациях с одним или двумя роторами, а также с одним или двумя статорами. Конструкция с двумя статорами и одним ротором подходит для приложений высокой мощности, но требует дополнительных потерь в железе, тогда как конструкция с одним статором и двумя роторами устраняет необходимость в тяжелой опоре и дополнительно повышает эффективность.
В практических приложениях некоторые двигатели с осевым магнитным потоком можно легко соединить друг с другом для обеспечения более высокой выходной мощности модульным способом.
Например, двигатель YASA 750 R может обеспечить мощность более 5 кВт/кг при длине вала 98 мм, демонстрируя его потенциал и преимущества в конструкции.
Хотя двигатели с осевым магнитным потоком не получили широкого распространения в прошлом, благодаря широкому распространению мощных постоянных магнитов и развитию технологии бесщеточных двигателей постоянного тока, этот тип двигателей постепенно привлекает все больше и больше внимания исследователей и производителей автомобилей. . Его можно применять практически ко всем принципам работы, включая бесщеточные двигатели постоянного тока, асинхронные, шаговые и реактивные двигатели. Мало того, более короткая и широкая конструкция осевого двигателя делает его более подходящим для использования на компактных площадках.
Автопроизводители, помимо Tesla, такие как YASA, дочерняя компания Mercedes-Benz, начали применять эту технологию в электромобилях. Их двигатели использовались во многих концепт-карах, прототипах и гоночных автомобилях. Стоит отметить, что YASA планирует устанавливать двигатели внутри колес, поскольку малая масса двигателей с осевым магнитным потоком не окажет слишком сильного влияния на неподрессоренную массу автомобиля.
YASA стремится разработать двигатель мощностью 220 кВт весом 7 кг, в отличие от нынешнего двигателя Lucid Motors мощностью 500 кВт и весом 31,4 кг.
Этот шаг заставляет людей ожидать, что будущие электромобили будут становиться легче и эффективнее.
Помимо автомобильной промышленности, этот двигатель также демонстрирует большой потенциал в авиационной сфере. Электрический самолет ACCEL компании Rolls-Royce установил мировой рекорд скорости, успешно используя три двигателя с осевым магнитным потоком для достижения идеальной двигательной эффективности.
Многие компании, такие как Emrax и Siemens, также выпустили серию сопутствующих продуктов в этой области, демонстрируя различные модели двигателей с осевым магнитным потоком, полностью демонстрируя свою силу в высокой плотности и эффективности.
Благодаря своим уникальным конструктивным преимуществам двигатели с осевым магнитным потоком, несомненно, произведут революцию в электромобилях и других приложениях. Он не только делает электромобили легче, но также обладает превосходной удельной мощностью и эффективностью. Как такие технологии изменят наши методы путешествий и жизнь в будущем развитии технологий и дизайна?