Language
Country/Area
No result found
Tại sao động cơ từ thông hướng trục có thể dẫn đầu một cuộc cách mạng mới trong xe điện? Bí quyết thiết kế của chúng là gì?
Trong thiết kế và phát triển xe điện, động cơ từ thông hướng trục (AFM) đang nhanh chóng nổi lên như một công nghệ mang tính cách mạng. Thiết kế cải tiến của động cơ này mang lại cho nó những lợi thế đáng kể so với động cơ hướng tâm truyền thống về sức mạnh, hiệu suất và hiệu suất tổng thể. Bài viết này xem xét kỹ hơn về vai trò quan trọng của động cơ từ thông hướng trục trong tương lai của xe điện và những bí mật thiết kế đằng sau chúng.
Đặc điểm cơ bản của động cơ từ thông hướng trục
Động cơ từ thông hướng trục là một động cơ có thiết kế đặc biệt. So với động cơ từ thông xuyên tâm thông thường, mạch từ của nó song song với trục quay. Cấu trúc hình học này cho phép động cơ hướng trục cung cấp bề mặt từ tính lớn hơn và hiệu suất tản nhiệt tốt trong cùng một thể tích.
So với động cơ từ thông hướng tâm, mô-men xoắn của động cơ từ thông hướng trục tăng theo lập phương đường kính rôto, trong khi mômen xoắn của động cơ từ thông hướng trục chỉ tăng theo lập phương đường kính rôto.
Ngoài ra, động cơ hướng trục có kết cấu tương đối linh hoạt và có thể dễ dàng lắp ráp trên cấu trúc phẳng (chẳng hạn như bảng mạch in). Thiết kế cuộn dây phẳng giúp việc cuộn dây dòng điện cao trở nên đơn giản hơn.
Bí mật thiết kế
Khi nói đến thiết kế động cơ từ thông hướng trục, phần lớn sự đổi mới có thể là do kết cấu phẳng của chúng. Ví dụ, động cơ có sẵn ở cấu hình rôto đơn hoặc kép và stato đơn hoặc kép. Thiết kế stator kép/rotor đơn phù hợp cho các ứng dụng công suất cao nhưng yêu cầu tổn thất sắt bổ sung, trong khi thiết kế stator đơn/rotor kép giúp loại bỏ nhu cầu hỗ trợ nặng nề và cải thiện hiệu suất hơn nữa.
Trong các ứng dụng thực tế, một số động cơ từ thông hướng trục có thể dễ dàng xếp chồng lên nhau để cung cấp công suất đầu ra cao hơn theo kiểu mô-đun.
Ví dụ, động cơ 750 R của YASA có thể cho công suất trên 5kw/kg với chiều dài trục 98 mm, thể hiện tiềm năng và ưu điểm trong thiết kế.
Ứng dụng và cải thiện âm lượng
Mặc dù trước đây động cơ từ thông hướng trục chưa được sử dụng rộng rãi, nhưng với sự phổ biến rộng rãi của nam châm vĩnh cửu mạnh mẽ và sự phát triển của công nghệ động cơ DC không chổi than, loại động cơ này ngày càng thu hút nhiều nhà nghiên cứu và nhà sản xuất ô tô chú ý. . Nó có thể được áp dụng cho hầu hết các nguyên lý hoạt động, bao gồm động cơ DC không chổi than, động cơ cảm ứng, động cơ bước và động cơ từ trở. Không chỉ vậy, thiết kế ngắn hơn và rộng hơn của động cơ hướng trục giúp nó phù hợp hơn khi sử dụng ở những địa điểm nhỏ gọn.
Đổi mới trong lĩnh vực ô tô
Các hãng ô tô khác ngoài Tesla như YASA, công ty con của Mercedes-Benz, đã bắt đầu ứng dụng công nghệ này vào xe điện. Động cơ của họ đã được sử dụng trong nhiều mẫu xe ý tưởng, nguyên mẫu và xe đua. Điều đáng chú ý là YASA có kế hoạch lắp đặt các động cơ bên trong các bánh xe, vì khối lượng động cơ từ thông hướng trục thấp sẽ không ảnh hưởng quá nhiều đến khối lượng không có hệ thống treo của xe.
YASA đặt mục tiêu phát triển động cơ 220 kW trong gói 7 kg, trái ngược với động cơ 500 kW, 31,4 kg hiện tại của Lucid Motors.
Động thái này khiến người ta kỳ vọng xe điện trong tương lai sẽ phát triển theo hướng nhẹ hơn và hiệu quả hơn.
Hàng không và ứng dụng chung
Ngoài ứng dụng trong ô tô, động cơ này còn cho thấy tiềm năng lớn trong lĩnh vực hàng không. Máy bay điện ACCEL của Rolls-Royce đã lập kỷ lục tốc độ thế giới bằng cách sử dụng thành công ba động cơ thông lượng hướng trục để đạt được hiệu suất đẩy lý tưởng.
Nhiều công ty như Emrax và Siemens cũng đã tung ra một loạt sản phẩm liên quan trong lĩnh vực này, trưng bày các mẫu động cơ thông lượng hướng trục khác nhau, thể hiện đầy đủ sức mạnh của chúng về mật độ và hiệu suất cao.
Kết luận
Với những ưu điểm về thiết kế độc đáo, động cơ từ thông hướng trục chắc chắn sẽ dẫn đầu cuộc cách mạng về xe điện và các ứng dụng khác. Nó không chỉ làm cho xe điện nhẹ hơn mà còn có mật độ năng lượng và hiệu suất tuyệt vời. Trong sự phát triển của công nghệ và thiết kế trong tương lai, công nghệ đó sẽ thay đổi hơn nữa phương thức đi lại và cuộc sống của chúng ta như thế nào?
