Language
Country/Area
No result found
Tương lai phẳng: Làm thế nào động cơ hướng trục có thể chứng minh được mật độ công suất cực cao trong lĩnh vực hàng không và ô tô?
Với sự tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ, nhu cầu về xe điện và máy bay điện ngày càng tăng. Một trong những bước phát triển công nghệ đáng chú ý là việc sử dụng động cơ hướng trục (Axial Flux Motor, AFM). Trong cấu trúc động cơ này, hướng của khe hở giữa rôto và stato song song với trục quay. Ngược lại với động cơ hướng tâm thông thường, thiết kế của động cơ hướng trục làm cho Mô men xoắn tăng theo lập phương của đường kính rôto. làm cho nó hoạt động tốt hơn về mặt mật độ năng lượng. Thiết kế như vậy không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn cho thấy tiềm năng mạnh mẽ trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ xe điện đến máy bay điện.
Động cơ hướng trục có bề mặt từ tính và diện tích bề mặt tổng thể lớn hơn, đồng thời mang lại khả năng làm mát tốt hơn đáng kể trong một thể tích nhất định so với động cơ hướng tâm.
Đặc điểm của động cơ hướng trục
Thiết kế của động cơ hướng trục có một số ưu điểm. Đầu tiên, động cơ có thể được chế tạo trên bất kỳ cấu trúc phẳng nào, chẳng hạn như bảng mạch in (PCB), bằng cách thêm cuộn dây và vòng bi. Thiết kế này giúp đơn giản hóa quá trình cuộn dây và có thể sử dụng các dải đồng hình chữ nhật phẳng thay vì các phương pháp cuộn dây phức tạp hơn, giúp việc cuộn dây với dòng điện cao trở nên dễ dàng hơn.
Thứ hai, rôto của động cơ hướng trục thường có thể được thiết kế nhẹ hơn, và do mạch từ ngắn hơn nên thường có thể sử dụng thép điện hạt định hướng, không những làm tăng tính thấm từ mà còn giảm tổn hao lõi . Tuy nhiên, thiết kế này cũng có những hạn chế, chẳng hạn như sự phân bố từ thông không đều có thể dẫn đến hiệu suất không ổn định.
Thiết kế và ứng dụng
Về mặt thiết kế, động cơ hướng trục có thể sử dụng rôto đơn hoặc kép và cũng có thể chọn stato đơn hoặc kép. Thông thường trong các ứng dụng công suất cao, thiết kế rôto đơn stato kép phổ biến hơn, mặc dù điều này đòi hỏi vỏ có khả năng chịu được tổn thất lõi. Ngược lại, thiết kế một stato và hai rôto có thể tiết kiệm trọng lượng của vỏ và nâng cao hiệu suất.
Động cơ 750 R có thể xếp chồng lên nhau nặng 37kg của YASA có mật độ công suất trên 5kw/kg, khiến nó trở nên nổi bật trên thị trường.
Điều đáng nói là mặc dù việc sử dụng động cơ hướng trục đã bắt đầu ngay từ thời kỳ phát triển của động cơ điện từ, nhưng phạm vi ứng dụng của chúng tương đối hạn chế trước khi vật liệu nam châm vĩnh cửu mạnh mẽ được phổ biến rộng rãi và công nghệ động cơ DC không chổi than được phát triển. Với nhu cầu ngày càng tăng trong những năm gần đây, việc ứng dụng động cơ hướng trục trong lĩnh vực xe điện đã tăng tốc.
Những thay đổi trong lĩnh vực ô tô và hàng không
Trong lĩnh vực ô tô, các sản phẩm của YASA đã được sử dụng trong nhiều loại xe ý tưởng và nguyên mẫu cũng như được gắn trên những chiếc xe thể thao hiệu suất cao như Koenigsegg Regera và Ferrari SF90 Stradale. Mục tiêu của YASA là thiết kế một động cơ có thể tạo ra công suất 220 kilowatt/kg, điều này rất quan trọng để cải thiện hiệu suất của xe điện.
Trong lĩnh vực hàng không, máy bay điện ACCEL của Rolls-Royce sử dụng ba động cơ hướng trục và lập kỷ lục tốc độ thế giới hiện nay cho máy bay điện. YASA cung cấp động cơ hướng trục cho máy bay Spirit of Innovation của Rolls Royce, nhằm đạt được mật độ công suất 50 kW/kg để đáp ứng nhu cầu giảm trọng lượng lớn cho chuyến bay điện tử.
Thiết kế của động cơ hướng trục không chỉ cho phép xe điện và máy bay đạt được mật độ năng lượng cao hơn mà còn tiếp tục thay đổi quan niệm của chúng ta về việc di chuyển bằng điện.
Tầm nhìn tương lai
Nhìn về tương lai, tiềm năng phát triển của động cơ hướng trục còn rất lớn. Các công ty khác nhau, chẳng hạn như Emrax và Siemens, đã bắt đầu nghiên cứu các động cơ hướng trục hiệu quả hơn để chúng có thể hoạt động tốt trong nhiều loại ứng dụng khác nhau. Với sự phát triển nhanh chóng của giao thông vận tải điện trên toàn thế giới, việc tiếp tục đổi mới và ứng dụng công nghệ này có thể trở thành một xu hướng quan trọng trong thiết kế giao thông vận tải trong tương lai.
Cuối cùng, khi công nghệ tiến bộ, việc ứng dụng những động cơ như vậy có thể thay đổi hơn nữa lối sống và hệ thống giao thông của chúng ta như thế nào?
