እስቲ አስቡት ከ16 ኪሎግራም በታች የሚመዝነው 'ዲስክ' 400 ኪሎ ግራም ጭነትን በቅጽበት ሊጎትት ይችላል - ያ በአክሲያል ፍሊክስ ሞተር የሚሰጠውን ረባሽ ግኝት ነው። ከቅርብ ዓመታት ወዲህ፣ ከከተማ ሰማይ መስመሮች በላይ የሚዘጉ የአየር ታክሲዎች (ኢቪቶሎች) ወይም የኢንዱስትሪ ዩኤቪዎች የስለላ እና የሎጂስቲክስ ተልእኮዎችን የሚያከናውኑ፣ በፕሮፑልሲንግ ሲስተም ላይ የሚቀርቡት ፍላጎቶች በጣም ጥብቅ እየሆኑ መጥተዋል፡ አነስተኛ መጠን፣ አነስተኛ ክብደት እና ከፍተኛ ግፊት። እነዚህን ሁሉ መስፈርቶች በአንድ ጊዜ ለማርካት ሲገደዱ ባህላዊ ሞተሮች ይወድቃሉ። የዲስክ ቅርጽ ያለው ሞተር መግነጢሳዊ ፊልዱ በአክሲያል አቅጣጫ የሚፈሰው በዝቅተኛ ከፍታ ኢኮኖሚ ውስጥ በጣም ደማቅ የኃይል ማመንጫ ኮከብ ሆኖ በጸጥታ ብቅ ይላል። ከዚህ በታች፣ ይህንን 'በፍንዳታ ኃይለኛ' የሪፖርት ካርድ በአክሲያል ፍሎክስ ሞተር rotor ኢቮሉሽን ሌንስ እና በገሃዱ አለም የሙከራ ዳታ ንፅፅር እንመረምራለን።
የፕሮፐልሽን ፈጠራ ምንነት፡ ከ 'ራዲያል' ወደ 'አክሲያል' ያለው ዘሎ
ይህንን አብዮት ለመረዳት በመጀመሪያ በሁለት 'ኤሌክትሪፊኬሽን አመክንዮዎች' መካከል መለየት አለብን።የባህላዊ ሞተሮች ራዲያል ፍሰት መንገድን ይጠቀማሉ፣መግነጢሳዊ ፊልዱ ወደ ሞተሩ ተዘዋዋሪ ዘንግ ቀጥ ብሎ የሚፈስበት፣ ልክ በማዕከላዊ ዘንግ ዙሪያ እንደሚሽከረከር የውሃ ጎማ። Axial flux ሞተር በተቃራኒው የመግነጢሳዊ መስክን ትይዩ ወደ ማዞሪያው ዘንግ ይመራዋል, ስቶተር እና ሮተር እንደ ትይዩ ዲስኮች ይደረደራሉ. ይህ ንድፍ የማግኔት ዑደቱን በአስደናቂ ሁኔታ ያሳጥረዋል፣ በዚህም ውጤታማውን መግነጢሳዊ ገጽ አካባቢ ይጨምራል እና የማግኔት ፊልድ አጠቃቀምን በእጅጉ ያሳድጋል። በተመሳሳይ ጊዜ, ጠፍጣፋው አርክቴክቸር ሙሉውን ሞተር ከዲስክ ጋር ይመሳሰላል, ይህም ክብደቱ እና የአክሲል ርዝመቱ ተመጣጣኝ ኃይል ካለው ራዲያል ሞተር ጋር ሲነፃፀር በግማሽ ይቀንሳል.
የ axial flux ሞተር rotor, እንደ ቀጥተኛ የኃይል መቀየሪያ, የሞተርን የመጨረሻውን 'አካላዊ' ጣሪያ በዲዛይኑ ይወስናል. በአሁኑ ጊዜ ኢንደስትሪው ሶስት ዋና ዋና የሮቶር ቶፖሎጂዎችን ለኤሮ ስፔስ ማበረታቻ በማሸነፍ ላይ ነው።
YASA (ቀንበር የሌለው እና የተከፋፈለ አርማቸር) ቶፖሎጂ ፡- ይህ ክላሲክ ባለሁለት-rotor፣ ነጠላ-ስታተር መዋቅር ክብደትን እና ዋና ኪሳራዎችን በከፍተኛ ሁኔታ ለመቀነስ ባህላዊውን የብረት-ኮር 'ቀንበር' ይጥላል፣ ይህም ዝቅተኛ ኪሳራዎችን እና ከፍተኛ ቅልጥፍናን ለሚከተሉ የኤሮስፔስ መተግበሪያዎች ተመራጭ መፍትሄ ያደርገዋል። አግባብነት ያላቸው ጥናቶች ይህንን ጠቀሜታ በቁጥር አረጋግጠዋል፡ የ YASA ቶፖሎጂ ዋና ዋና ኪሳራዎችን በመቀነስ ረገድ በተሻለ ሁኔታ ይሰራል።
AFIR (Axial Flux Internal Rotor) ቶፖሎጂ : ቋሚ ማግኔቶች በውስጣዊው rotor ላይ ተጭነዋል, እና መግነጢሳዊ መስክ ከውጭው ስቶተር ወደ ውስጠኛው rotor በአክሲየም ይፈስሳል. ይህ ቶፖሎጂ በሁሉም የአክሲያል ፍሰት ውቅረቶች መካከል ከፍተኛውን የቶርኪ ጥግግት በማሳካት የላቀ ሲሆን በተለይም 'ጡብ ለመብረር በቂ ግፊትን' ለሚፈልጉ አቀባዊ-መንሳት እና ማረፊያ አውሮፕላኖች ተስማሚ ነው።
Offset AFIR (Offset Axial Flux Internal Rotor) ቶፖሎጂ ፡ ይህ ንድፍ የሚገነባው የስቶተር እና የ rotor አንጻራዊ ቦታዎችን በማመቻቸት ነው። በጣም ሰፊ ላለው ከፍተኛ ቅልጥፍና ያለው የክወና ክልል ምትክ የተወሰነ የቶርኪ ጥግግት መስዋዕት ያደርገዋል፣ ይህም ለረጅም ጊዜ ለሚቆዩ ዩኤቪዎች እና ለሽርሽር ላሉ ዲቃላ eVTOLዎች ጥሩ መፍትሄ ያደርገዋል።
በኮር ቴክኒካል መለኪያዎች ላይ ራስ-ወደ-ጭንቅላት፡- የአክሲያል ፍሉክስ ሞተር ሮተር የኤሌክትሪክ ድራይቭን የመሬት ገጽታ በ 'የልኬት ቅነሳ አድማ' ይለውጣል።
የእውነተኛ ዓለም ሙከራ ውሂብ ከሌለ ማንኛውም ቴክኒካል ማበረታቻ ባዶ ነው። ስለዚህ በዋና መለኪያዎች ላይ በአክሲያል ፍሰት እና በራዲያል ፍሰት ሞተሮች መካከል ያለው የሚለካው ክፍተት ምን ያህል ትልቅ ነው?
በ torque density - በጣም ወሳኝ 'ጡንቻ' አመልካች - የ axial flux ሞተር rotor እጅግ የላቀ የላቀነትን ያሳያል. የቶርኪው ትውልድ የበለጠ ምቹ የሆነ የጂኦሜትሪክ ግንኙነትን ይከተላል - የጠነከረው 'ኪዩቢክ ተፅእኖ' - ባህላዊ ራዲያል ሞተሮች ግን በ ' ስኩዌር ተጽዕኖ ብቻ የተገደቡ ናቸው ። በትክክል ይህ መሠረታዊ ልዩነት ነው axial flux ሞተሮችን ለተመሳሳይ መጠን ከ 30% - 40% ከፍ ያለ የማሽከርከር ጥንካሬን እንዲያቀርቡ ያስችላቸዋል። ለተመጣጣኝ ዲያሜትሮች, የቶርኪው እፍጋት ከተለመደው መፍትሄ እስከ አራት እጥፍ ሊደርስ ይችላል, የአክሱ ርዝመት ደግሞ ወደ አንድ-ስድስተኛ ሊቀንስ ይችላል.
በኃይል ጥግግት (ከኃይል-ወደ-ክብደት ጥምርታ) ፣ ክፍተቱ የበለጠ አስደናቂ ነው። ባህላዊ ራዲያል ሞተርስ በርካታ ሲሊከን ብረት laminations እና የመዳብ windings መደራረብ የተገደበ ነው; ከፍተኛ ደረጃ በጅምላ የሚመረቱ ምርቶች በአብዛኛው በ4 እና 5 ኪሎ ዋት/ኪግ መካከል ያንዣብባሉ፣ከጥቂቶች በስተቀር በ16 ኪሎዋት/ኪግ መሰባበር ይችላሉ። በአንጻሩ የአቪዬሽን አፕሊኬሽኖችን የሚያነጣጥሩ የአክሲያል ፍሎክስ ሞተሮች ይህንን መለኪያ ከ10 ኪሎ ዋት/ኪግ በላይ በመግፋት በተጨባጭ ሁኔታ በ6 ኪሎ ዋት/ኪግ በባለሁለት ሞተር የተቀናጀ ውቅረት ተፈትነዋል። በሱፐርካር ጎራ ውስጥ፣ YASA እስከ 59 kW/kg የሚደርስ ከፍተኛ የሃይል-ወደ-ክብደት ሬሾን እንኳን አግኝቷል።
ልዩነት የውጤታማነት ካርታዎች ችላ ለማለት የማይቻል ነው. ራዲያል ሞተሮች ጠባብ ቅልጥፍና አላቸው 'ጣፋጭ ቦታ'; አንዴ የስራ ነጥቡ ከተለወጠ የውጤታማነት ኩርባው በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። የ axial flux ሞተር rotor ከአጭር ፍሰት መንገድ እና ዝቅተኛ የብረት ብክነት ተጠቃሚ የሆነው ይህንን ውሱንነት አቋርጦ በከፍተኛ ፍጥነት እና ፍጥነቶች ውስጥ ከ 90% በላይ ከፍተኛ ቅልጥፍና ያለው ሽፋን ይይዛል።
የፍሬንቲየር ፈተና ሪፖርት ካርድ፡ ለሰማይ የእውነተኛ ዓለም የአካል ብቃት ፈተና
ከላይ ያለው አብዛኛው መረጃ በላብራቶሪዎች እና በመሬት ላይ ባሉ ተሽከርካሪዎች ላይ ብቻ ተወስኖ ይቆያል። ትክክለኛው የአቪዬሽን ቅስቀሳ ውጤቶች ምን ይመስላል? ከሚከተሉት መሪ ኩባንያዎች የገሃዱ ዓለም ሙከራ መረጃ ምርጡን መልሶች ይሰጣሉ።
Traxial : በ axial flux ቴክኖሎጂ ውስጥ ግንባር ቀደም ሯጭ ሆኖ፣ Traxial በግንቦት 2025 ከፑንች ፓወርትራይን ጋር በጋራ በተደረጉ ሙከራዎች 'ንፁህ መጥረግ' አቅርቧል። ቀንበር የሌለው የአክሲያል ፍሰት ሞተር (AXF300)፣ ከሲሲ ተቆጣጣሪ ጋር ተጣምሮ በቀላሉ የሚገርም ከፍተኛ የ 310 kW ሃይል በሙከራ ኪ.ወ. የማሽከርከር ኃይል 730 Nm. አፈፃፀሙ ምንም አይነት ውድቀቶች እና ውድቀቶች ሳይኖሩት የተረጋጋ ሆኖ ቆይቷል።
CRRC Zhuzhou ኤሌክትሪክ ሞተር 'Yufeng' ቲ-ተከታታይ : የቻይና ባህላዊ ከፍተኛ-መጨረሻ መሣሪያዎች የላቀ የሚወክል, ይህ axial flux propulsion ሥርዓት ሞተር ብቃት 95% እና ተቆጣጣሪ 98% ቅልጥፍና. የ 10 Nm/kg ቀጣይነት ያለው የማሽከርከር ጥንካሬ እና የ 20 Nm/kg ከፍተኛ የማሽከርከር እፍጋታን ያቀርባል፣ ከመደበኛው ሞተር ከግማሽ እስከ አንድ ሶስተኛ ባለው የአክሲያል ልኬት ብቻ የኢቪቶኤል እና ውሁድ ክንፍ UAVs ቀጥተኛ አንቀሳቃሽ ፍላጐቶችን በትክክል ያሟላል።
አርክቲክ ቴርን ፓወር OW280we ፡ በተለይ ከመካከለኛ እስከ ትልቅ ኢቪቶሎች የተነደፈ፣ ይህ ሞተር 15.6 ኪሎ ግራም ብቻ ይመዝናል ነገር ግን ከፍተኛ ግፊትን 400 ኪ. የባለቤትነት የግዳጅ አየር ማቀዝቀዣ ቴክኖሎጂ እና የ IP66 ጥበቃ ደረጃ እንደ ከባድ ዝናብ እና ከፍተኛ ሙቀት ባሉ ከባድ አካባቢዎች ውስጥ እንኳን የተረጋጋ ግፊትን ያረጋግጣል።
የኤሚል ሞተርስ ማግኔት-ነጻ መፍትሄ ፡ ወደ ፊት እይታ ፍለጋ ኤሚል ሞተርስ በጥቅምት 2025 ከማግኔት ነፃ የሆነ የአክሲያል ፍሉክስ ኢንዳክሽን ሞተር ወደ 270 Nm የሚጠጋ ከፍተኛ የማሽከርከር እና የ7,000 RPM ፍጥነትን በማሳካት የሙከራ ውጤቶችን አስታውቋል። ምንም እንኳን የፕሮቶታይፕ የላይኛው ወሰኖች በመከላከያ እርምጃዎች የተያዙ ቢሆንም፣ ፈተናው ከምድር-አልፎ ጥገኝነት መላቀቅ እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን መረጋጋትን የማሳደግ የምህንድስና አዋጭነትን አረጋግጧል።
ተግዳሮቶችን መጋፈጥ፡ የአክሲያል ፍሉክስ ሞተር ሮተር 'Achilles' Heel' እና እሱን የማሸነፍ መንገድ
ምንም ቴክኖሎጂ እንከን የለሽ ነው. የ axial flux ሞተር ሮተሮችን በትልቅ ደረጃ ማምረት አለመቻል ከበርካታ ገዳይ 'Achilles ተረከዝ.'
የመጀመሪያው የማምረት ትክክለኛነት እጅግ በጣም ከፍተኛ እንቅፋት ነው ። በማይክሮን ደረጃ የአየር ክፍተት ልዩነት ከፍተኛ ንዝረትን፣ ጫጫታ እና ሌላው ቀርቶ የሜካኒካል አልባሳትን ሊያስከትል ይችላል። ሁለተኛው የሙቀት አስተዳደር ፈተና ነው . ከፍተኛ ልዩ ኃይል ወደ ከፍተኛ የሙቀት ፍሰት መጠን ይተረጎማል ፣ እና የሳንድዊች ዲስክ መዋቅር በጣም ዝቅተኛ የሙቀት አቅምን ያስከትላል። በ rotor ላይ ያሉት ቋሚ ማግኔቶች ከመጠን በላይ ማሞቅ ወደማይቀለበስ ዲማግኔትዜሽን በጣም የተጋለጡ ናቸው. በመጨረሻም የጅምላ ምርት ወጪዎች አሁንም ከፍተኛ ናቸው . በተካተቱት ልዩ የተዋሃዱ ቁሳቁሶች እና ሂደቶች ምክንያት, የማምረቻ ወጪዎች በተለምዶ ራዲያል ሞተሮች ከ 20% -50% የበለጠ ናቸው.
ቢሆንም፣ እነዚህ የቴክኒክ መሰናክሎች አንድ በአንድ እየተፈቱ ነው። በሙቀት አስተዳደር ውስጥ, በተገጠመ ባለሁለት-loop የውሃ ማቀዝቀዣ ላይ የተመሰረቱ ትክክለኛ መፍትሄዎች ወደ ጥልቅ ምርምር ገብተዋል. በማኑፋክቸሪንግ ውስጥ፣ ለስላሳ መግነጢሳዊ ኮምፖዚት (SMC) integral compression molding ቴክኖሎጂ፣ በ3-ል ማተሚያ አስተሳሰብ የሚመራ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ትክክለኛነት ያለው ስብሰባ ራስ ምታትን ለማስወገድ እየሞከረ ነው። በከፍተኛ ደረጃ ዲዛይን፣ የኢንዱስትሪው ስምምነት ከ 'ተለዋዋጭ ማቀዝቀዣ' ወደ የተቀናጀ 'ቁሳቁሶች + መዋቅር + ቁጥጥር' የሙቀት አስተዳደር ቅንጅት እየተሸጋገረ ነው ፣ ስለሆነም በምንጩ ላይ ያሉ አስተማማኝነት ጉዳዮችን ይፈታል ።
ማጠቃለያ
ዝቅተኛ ከፍታ ያለው ኢኮኖሚ ወደ ትሪሊዮን-ሚለካ ፍንዳታ ዋዜማ ሲፋጠን፣የአክሲያል ፍሎክስ ሞተር rotor ለኢቪቶል እና ለዩኤቪ ፕሮፐልሽን ሲስተም ዋና የኃይል አሃድ እየሆነ መጥቷል። የሚያመጣው የሃይል አሃዞች መጨመር ብቻ ሳይሆን 'ጅምላ ሊጠይቅ ይችላል' ከሚለው ልማዳዊ አስተሳሰብ መሰረታዊ መላቀቅ ነው። ወደፊት በሚመጡት ከተሞች መካከል ውጤታማ የአየር መንገድ ኔትወርኮችን ለማግኘት እውነተኛ አስተማማኝ የቴክኖሎጂ መሰረት ይሰጣል። በዚህ በድምጽ፣ በክብደት፣ በግፊት እና በቅልጥፍና መካከል ያለው ከፍተኛ ሚዛናዊ ተግባር፣ ያ ቀጭን ዲስክ ወደ ፊት የሚገፋፋን በጣም ኃይለኛ 'ልብ' ሆኗል።
