Príomhphointí do Roghnú Mótair Flux Aiseach faoi Choinníollacha Oibriúcháin Éagsúla - Mótair Mhoil, Siúntaí Róbait, Tiomáint Drone

Réamhrá: Aistriú Paradigm ó 'Sorcóir' go 'Diosca'

Nuair a smaoiníonn daoine ar mhótair leictreacha, samhlaíonn an chuid is mó díobh sorcóir fada ina dúnann an statóir an rotor agus iomadaíonn an réimse maighnéadach go gathach. Mar sin féin, tá mótar a sháraíonn an cruth traidisiúnta seo ag tiomáint réabhlóid teicneolaíochta nua - an mótair flosc aiseach . Comhbhrúíonn sé an stator agus an rótar isteach i diosca beagnach cothrom, chomh dlúth le fianán ceapaire.

Is é croílár na réabhlóide leata seo ná athrú bunúsach ar threo an chonair mhaighnéadaigh. I mótar flosc gathacha traidisiúnta, radaíonn an réimse maighnéadach amach ón ais; i mótar flosc aiseach, ritheann an réimse maighnéadach comhthreomhar leis an ais, le stator agus rotor os comhair a chéile i socrú diosca. Tugann an t-athrú seo buntáistí feidhmíochta iontacha:  leis an úsáid ábhair chéanna, tá an chasmhóimint de mhótar flosc aiseach comhréireach le ciúb an trastomhas rotor (ach le haghaidh mótair gathacha traidisiúnta níl sé ach cearnach an trastomhas), a bhaint amach méadú dlús chasmhóiminte de 2-3 huaire agus éifeachtacht níos mó ná 96%.  Ag an am céanna, níl a fhad aiseach ach 1/3 go 1/2 fad an ghnáthmhótair, agus laghdaítear an toirt níos mó ná 50% agus laghdaítear an meáchan thart ar 40%–50% faoin gcumhacht chéanna.

Tá an eochair chun dlús ardchumhachta agus dlús chasmhóiminte den sórt sin a bhaint amach i mótair flosc aiseach i ndearadh inghéanta struchtúr an rotor. Cuireann cásanna iarratais éagsúla ceanglais feidhmíochta ar leith i bhfeidhm, agus is minic a chinneann roghnú struchtúr ciorcad maighnéadach an rotor, ábhar maighnéad buan, agus topology go díreach an féidir leis an mótar a buntáistí a bhaint amach go hiomlán. Tosaíonn an t-alt seo le trí chás iarratais tipiciúla – mol-mhótair, hailt róbait, agus tiomáint drone – agus déanann sé anailís chórasach ar chroíphointí roghnú an rótair.

1. Mótair Mhoil: Comhbhabhtáil idir Dlús Chasmhóiminte agus Raon Luais Fhairsing

Tá mol-mhótair suiteáilte taobh istigh d’imeall an rotha, áit a bhfuil spás an-teoranta – is é seo an príomhshrian dearaidh. Caithfidh siad ag an am céanna dlús ard-chasmhóiminte (le haghaidh tosaithe agus dreapadóireachta), raon luais leathan (ó crawling íseal-luas go dtí cúrsáil ardluais), agus cumas maith diomailt teasa.

Maidir le roghnú struchtúir rótar, is minic a úsáideann mótair mhoil  cineálacha dromchla suite agus labhair (taobh istigh) , agus tá tosaíochtaí dearaidh éagsúla ag gach ceann acu. Tá maighnéid buan suite ar an dromchla ceangailte go díreach le dromchla croí an rotor, rud a thairgeann struchtúr simplí, dlús ard flosc aeir, agus oiriúnacht d'iarratais atá ag iarraidh dlús cumhachta deiridh. Mar sin féin, gineann rothlú ardluais rótar mór-trastomhas fórsa lártheifeacha ollmhór, a éilíonn muinchille coinneála chun na maighnéid atá suite ar an dromchla a dhaingniú. Éilíonn sé seo ábhair neamh-mhaighnéadacha ard-neart, agus méadaíonn an muinchille féin an bhearna aeir, rud a laghdaíonn aschur.

Tá maighnéid bhuana de chineál labhartha (taobh istigh) leabaithe taobh istigh den rótar. Trí chomhchruinniú flux, feabhsaíonn siad go mór dlús chasmhóiminte agus cumas síneadh luas-lagú flosc. Mar shampla, úsáideann an mótar mol cineál cainte STAF-PMSM deartha ag Ollscoil Jiangsu struchtúr dé-rotor chun an limistéar excitation aer-bhearna a mhéadú, ag baint amach excitation tiúchan flux. Seachadann sé uaschasmhóimint 280 N·m agus uaschumhacht 15 kW, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach d’fheithiclí nua fuinnimh tiomáinte laistigh de rotha. Thairis sin, cosnaíonn an struchtúr taobh istigh go héifeachtach na maighnéid buana ó nochtadh díreach ar ardteocht agus ar thionchar meicniúil, rud a sháraíonn an baol díorma maighnéid a mbíonn cineálacha dromchla suite ag luas ard.

Dúshlán lárnach eile do mhótair mhoil is ea bainistíocht theirmeach. Faoi oibríocht ardchumhachta, tá caillteanais leictreamaighnéadacha comhchruinnithe agus tá na coinníollacha fuaraithe bochta. Éilíonn sé seo samhaltú teirmeach cruinn bunaithe ar anailís caillteanais chun fuarú éifeachtach a bhaint amach. Faoi láthair, feabhsaíonn an mótar flosc aiseach aon-rótar dé-stator (AFIR) dlús cumhachta trí luchtú leictreach a mhéadú le dhá statóir, agus cuireann an mótar flosc aiseach gan chuing (YASA) deireadh le cuing stator chun caillteanas iarainn a laghdú, ualach teirmeach a ísliú agus éifeachtacht agus dlús chasmhóiminte a fheabhsú.

Ar an iomlán, ní mór do roghnú rótar do mhótair moil  dlús an chasmhóiminte, cumas síneadh luais, agus iontaofacht a chothromú . Maidir le riachtanais ard-chasmhóiminte íseal-luas, is fearr struchtúir atá suite ar an dromchla nó de chineál spóca, ach má tá gá le raon luais leathan, tá an cineál cainte níos oiriúnaí mar gheall ar a thiúchan flux agus ar chumas lagú flosc.

2. Siúntaí robot: Riachtanais Dual Táimhe Íseal agus Rialú Beachtais

Éilíonn hailt robot tréithe ar leith difriúil ó mhótair mhoil. I hailt mhóra ar nós cromáin, waists, agus cosa, is iad aschur ard-chasmhóiminte agus éadromú foircneach na bunriachtanais - i gcomparáid le mótair gathacha traidisiúnta, is féidir le mótair flosc aiseach sna cásanna seo áitiú spáis a laghdú 30%-60% agus meáchan níos mó ná 30%, agus roinnt dearaí ag baint amach 60%-70%. I hailt bheaga mar chaol na láimhe agus mhéara, déantar tosaíochtaí níos airde ar chruinneas agus táimhe íseal.

cóimheas chasmhóiminte go táimhe do chomh-mhótair robot.  Is príomh-pharaiméadar dearaidh é Léiríonn taighde go bhfuil chasmhóiminte mótair flosc aiseach comhréireach le ciúb an trastomhas rotor, rud a chiallaíonn gur féidir aschur chasmhóiminte íseal-luas an-ard a bhaint amach i spás dlúth comhpháirteach leacaithe, agus is féidir an struchtúr diosca tanaí a neadú go díreach isteach sa chomhpháirteach agus a shimplíonn diomailt teasa.

Le haghaidh rotor a roghnú, tugann hailt robot tosaíocht do struchtúir atá suite ar an dromchla nó d'eagair Halbach. Cumasaíonn an struchtúr atá suite ar an dromchla, lena chaillteanas rótair íseal agus nóiméad táimhe íseal,  freagairt dhinimiciúil níos tapúla  – is féidir am freagartha luasghéaraithe a laghdú ó 15 ms go 5–8 ms, rud atá ríthábhachtach do ghluaiseachtaí róbait óna dteastaíonn tús/stad tapa agus suíomh beacht. Feabhsaíonn eagar Halbach, trí phatrún treo maighnéadaithe sonrach, an réimse maighnéadach ar thaobh amháin agus é a chealú beagnach ar an taobh eile, rud a fhágann gur féidir croí an rótair a dhíchur agus go laghdaítear táimhe agus caillteanais an rótair tuilleadh.

Éilíonn dearadh ciorcad maighnéadach agus roghnú ábhar maighnéad buan rialú beacht freisin. Úsáideann mótair flux aiseach leagan amach maighnéad annular, rud a ghiorrú fad an chosáin mhaighnéadaigh agus a mhéadaíonn dlús an chasmhóiminte i gcomparáid le leagan amach gathacha mótair flux gathacha traidisiúnta. Chomh maith leis sin, toisc go n-áirítear go minic le hailt robot laghdaitheoirí nó fiú scéimeanna quasi-direct drive (QDD), tá gá le coercivity níos airde agus cobhsaíocht theirmeach. Nuair a cheadaíonn costais, is féidir le gráid ard-comhéigeanachta le créanna troma tearca mar dysprosium agus terbium cosc ​​a chur go héifeachtach ar dhí-mhignetú ó réimsí maighnéadacha droim ar ais le linn oibríochta.

Maidir le hailt mionsamhla sa raon 16-18 mm, tá buntáistí uathúla ag baint le mótair flosc aiseach de chineál PCB. Ag baint úsáide as eitseáil in ionad foirceannadh copair traidisiúnta, tairgeann siad comhsheasmhacht déantúsaíochta ard, caillteanas iarainn íseal, agus lightweighting mhór.

3. Tiomáint Drone: Dúshláin Mhóra a bhaineann le Dlús Cumhachta agus Friotaíocht in aghaidh Dímagnetú Teirmeach

Tá contrárthacht bhunúsach ag baint le córais tiomána drón:  laghdaíonn gach gram breise de mheáchan an t-am eitilte, agus laghdaíonn gach ardú teochta cumhacht . Léiríonn sonraí gur féidir le mótar flosc aiseach a bhfuil cóimheas sá-go-meáchain níos mó ná 25:1 aige, mais a laghdú faoi 1 kg an raon a mhéadú thart ar 10 km. Mar sin, is iad meáchan éadrom agus dlús ardchumhachta na príomhchritéir dearaidh do mhótair tiomána drone.

I dtéarmaí dlús cumhachta, léiríonn mótair flux aiseach buntáistí ollmhóra i dtiomáint drone. Féadfaidh a ndlús cumhachta toirtmhéadrach  14.9 kW/kg a shroicheadh , i bhfad níos mó ná sin na mótair gathacha traidisiúnta. Tá dlús cumhachta tomhaiste sa raon ó  5.8 go 21 kW/kg , le dlúis chasmhóiminte de  15 go 25 Nm/kg . Baineann an córas tiomána flosc aiseach T-sraith T is déanaí amach dlús cumhachta leanúnach 10 Nm/kg agus dlús buaic-chasmhóiminte de 20 Nm/kg, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach go maith chun tiomáint dhíreach a thiomáint in ard-aerárthaí mar eVTOL le foireann agus drones sciatháin chumaisc.

Níos faide ná dlús cumhachta, tá baol dí-mhaighnéadaithe i dtimpeallachtaí ardteochta ag mótair tiomána drone freisin. Le linn eitilte, oibríonn mótair ag ardchumhachta ar feadh tréimhsí fada, rud a fhágann go bhfuil ardú tapa teochta i bhfoirceannáin agus i maighnéid bhuan. Má dhéantar misin i limistéir teasa samhraidh nó fásaigh, cruthaíonn an teaglaim de theocht chomhthimpeallach agus féin-théamh mórdhúshláin dí-mhignetaithe do na maighnéid bhuana.

Bíonn tionchar díreach ag roghnú ábhar maighnéad buan ar iontaofacht teocht ard mótair drone.  I measc na n-ábhar buan-mhaighnéad buan, cuireann neodimiam-iarann-bhórón (NdFeB) an fheidhmíocht mhaighnéadach is airde, ach níl ach 80-100 ° C ar a mhéad ag na gráid chaighdeánacha (sraith N) agus is féidir go dtarlódh caillteanas maighnéadach do-aisiompaithe os cionn 200 ° C. Is féidir le gráid ard-comhéigeanachta NdFeB (SH, UH, EH, sraith AH) oibriú suas le 150-240 ° C, ach tá a gcobhsaíocht ardteochta fós níos ísle ná cóbalt samarium (SmCo). Is féidir le maighnéid SmCo oibriú go cobhsaí os cionn  300 ° C , le teocht Curie níos airde ná 720 ° C, agus ní athraíonn a n-airíonna maighnéadacha ach 1/4-1/3 an oiread agus NdFeB le teocht. Is iad na míbhuntáistí táirge fuinnimh maighnéadach beagán níos ísle agus costas níos airde. Maidir le drones tomhaltóirí, is leor NdFeB ardfheidhmíochta don chuid is mó de na riachtanais; ach i gcás drones tionsclaíochta agus eVTOL le foireann faoi choinníollacha ardteochta, ardchumhachta, is rogha riachtanach é SmCo – in ainneoin a chostas – maidir le hiontaofacht.

4. Forbhreathnú Tapa ar Chineálacha Rotor: Comparáid idir Dromchla-Mounted vs Interior

Bunaithe ar an anailís thuas, déantar achoimre ar na príomhchineálacha struchtúir rotor do mhótair flosc aiseach sa tábla seo a leanas:

5. SDM: Príomhthiománaí le haghaidh Rotors Mótair Aiseach Aiseach atá suite ar Dhromchla

Tar éis anailís a dhéanamh ar na príomhphointí roghnúcháin rótar do na trí mhórchás, sroicheann muid gné lárnach -  an cumas innealtóireachta le haghaidh maighnéid bhuana ardfheidhmíochta agus struchtúir rótar atá suite ar an dromchla . Is é seo go díreach an áit a luíonn buntáistí teicniúla SDM.

Is fiontar ardteicneolaíochta náisiúnta é SDM atá dírithe ar mhaighnéid agus réitigh maighnéadacha, le 16 bliain de thaithí i dtáirgeadh maighnéad gairmiúil. Tá comhar straitéiseach ag an gcuideachta leis an tSín Alúmanam, an fiontar mianadóireachta cré neamhchoitianta is mó sa tSín, ag cinntiú go bhfuil soláthar cobhsaí agus slán d'amhábhar tearc-chré. Ag an am céanna, déanann SDM taighde comhoibríoch domhain le  hAcadamh Eolaíochtaí na Síne  agus oibríonn sé le custaiméirí ar anailís chríochnaitheach eilimint (FEA), ag soláthar tacaíocht insamhalta cruinn ó thús dearadh ciorcad maighnéadach, rud a ghiorrú timthriallta forbartha agus ag laghdú costais trialach agus earráide.

I réimse na rótar mótair flosc aiseach atá suite ar an dromchla, cuireann SDM buntáistí córasacha déantúsaíochta agus dearaidh ar fáil:

Gcéad dul síos, córas táirgthe iomlán le deimhnithe ardleibhéil.  Tá an chuideachta i seilbh IATF 16949 (córas bainistíochta cáilíochta feithicleach), tá taifead gan locht (0 PPM) mar sholáthraí Sraith-2 do General Motors ó 2010 i leith, agus tá ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001, lorg carbóin agus deimhnithe BSCI aige freisin. Comhlíonann a chuid táirgí ceanglais tástála RoHS, REACH, agus SGS. Ciallaíonn sé seo go ndéantar rialú cáilíochta dian ar gach baisc de mhaighnéid bhuana, ó inrianaitheacht amhábhar go loingsiú táirgí críochnaithe.

Sa dara háit, teicneolaíocht próisis chomhtháite aibí do struchtúir rótar atá suite ar dhromchla.  I mótar flosc aiseach, caithfidh diosca rotor maighnéad buan atá suite ar an dromchla trí mhórdheacracht innealtóireachta a réiteach ag an am céanna:  maighnéid a shocrú ard-neart, cobhsaíocht faoi oibríocht ardluais, agus déantúsaíocht / cóimeáil . Soláthraíonn SDM roghanna éagsúla ábhar maighnéadach, lena n-áirítear gráid NdFeB ard-comhéigeanachta agus sraith SmCo. Úsáideann sé meascán de phlátaí preas/frámaí socraithe polaiméire íseal-chaillteanais, ard-neart, cúl-iarann ​​​​rotor, agus muinchillí coinneála snáithíní carbóin chun suíomh maighnéad iontaofa a chinntiú faoi oibríocht ardluais, agus caillteanais reatha an rótair á íoslaghdú. Tá sé cruthaithe ag an réiteach seo a buntáistí cuimsitheacha maidir le caillteanas rótar íseal, neart struchtúrach ard, agus cumas próiseála maith.

Sa tríú háit, foireann theicniúil ardleibhéil a thacaíonn le saincheaptha ardleibhéil. Áirítear  ar an bhfoireann theicniúil, tógtha ag  saineolaithe in ábhair mhaighnéadacha ó Acadamh Eolaíochtaí na Síne , 2 PhD, 5 sealbhóirí céime máistreachta, 8 innealtóir sinsearach, agus níos mó ná 80 pearsanra innealtóireachta agus teicniúil. Tá ionad bardasach T&F agus stáisiún oibre iardhochtúireachta bunaithe ag an gcuideachta. Mar sin, ní hamháin gur féidir le SDM maighnéid thraidisiúnta a tháirgeadh ach freisin réitigh theicniúla lánphróisis a sholáthar do riachtanais iarbhír chiorcaid mhaighnéadaigh faoi choinníollacha oibre éagsúla (mótair mhoil, joints robot, tiomáint drone), lena n-áirítear roghnú grád maighnéad (comercivity ultra-ard grád NdFeB N/M/UH, sraith SmCo5 / Sm-Co-₇), corrlaigh teochta dímagnetaithe, agus ionsamhlú eiliminte críochta.

Ceathrú, comhoibriú idir an tionscal-ollscoil-taighde agus punann leathan táirgí.  Coinníonn SDM caidreamh comhoibritheach le hInstitiúid Teicneolaíochta agus Innealtóireachta Ábhair Ningbo (CAS) agus Ollscoil Southwest Jiaotong, ag rianú dul chun cinn in ábhair mhaighnéadacha go leanúnach. Clúdaíonn a raon táirgí statóirí agus rotors micrea-mhótair, mótair maglev, braiteoirí, réitigh, aonraitheoirí optúla, maighnéad buan agus comhpháirteanna maighnéadacha bog, ag soláthar tacaíocht ábhar maighnéadach aon-stad do dhearaí mótair ar fud na dtionscal éagsúla.

Conclúid

Leis an struchtúr leacaithe agus an dlús cumhachta claochlaitheach, tá an mótar flosc aiseach ag ath-shainmhíniú ailtireacht chumhachta feithiclí leictreacha, robots humanoid, agus aerárthaí íseal-airde. Sa rás teicneolaíochta seo atá dírithe ar 'dlús chasmhóiminte' agus 'ualú éadrom', leagann dearadh struchtúr an rótair agus cáilíocht na n-ábhar maighnéad buan an teorainn níos ísle, agus tá an struchtúr suite ar an dromchla - lena  dhearadh simplí, a fhreagra tapa dinimiciúil, agus dlús ard-chasmhóiminte  - i suíomh do-athsholáthair i joints robot, tiomántáin mhoil ardluais íseal-luas, agus feidhmchláir eile a éilíonn éifeachtacht ard íseal.

Ó bharrfheabhsú beacht ar topology an chiorcaid mhaighnéadaigh go dtí dearadh cobhsaíochta ardteochta na n-ábhar maighnéad buan, ní féidir ach móta fíor a bhunú sa chomórtas dian sa mhargadh trí shlabhra iomlán na teicneolaíochta croí-ábhar agus próisis déantúsaíochta rótar a mháistir. Soláthraíonn SDM, lena dintiúir mar fhiontar ardteicneolaíochta náisiúnta, 16 bliain de thaithí carntha i maighnéid buan, tacaíocht theicniúil ó fhoireann saineolaithe a tógadh le CAS, agus córas bainistíochta cáilíochta córasach, bunús láidir d'iontaofacht ard agus ardfheidhmíocht rotors mótair flux aiseach atá suite ar dhromchla. Cibé an dúshlán leathan luas-réimse de mhótair mhoil, éilimh rialaithe beachtas íseal-táimhe na hailt robot, nó na ceanglais mhóra maidir le dlús cumhachta agus friotaíocht dí-mhignetization i dtiomáint drone, cuireann SDM réitigh innealtóireachta lán-phróisis ó ábhair go insamhalta - go beacht an fórsa tiomána fíor-riachtanach a aistríonn mótair flosc aiseach ón saotharlann go dtí feidhmchlár ar scála mór.