ស្រមៃមើល 'ឌីស' មានទំងន់តិចជាង 16 គីឡូក្រាមដែលអាចអូសបន្ទុក 400 គីឡូក្រាមភ្លាមៗ - នោះគឺជាការបំបែកបំរែបំរួលដែលផ្តល់ដោយម៉ូទ័រអេឡិចត្រិច។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ មិនថាជាតាក់ស៊ីផ្លូវអាកាស (eVTOL) ដែលបិទពីលើមេឃក្នុងទីក្រុង ឬ UAVs ឧស្សាហកម្មដែលកំពុងបំពេញបេសកកម្មឈ្លបយកការណ៍ និងភស្តុភារ ការទាមទារដែលដាក់លើប្រព័ន្ធជំរុញបានក្លាយទៅជាតឹងរ៉ឹងស្ទើរតែមិនអាចទៅរួចបាន៖ បរិមាណតិច ទម្ងន់តិចបំផុត និងកម្លាំងអតិបរមា។ ម៉ូទ័របែបបុរាណនឹងរអាក់រអួលនៅពេលដែលបង្ខំឱ្យបំពេញតម្រូវការទាំងអស់នេះក្នុងពេលតែមួយ។ ម៉ូទ័ររាងឌីសដែលវាលម៉ាញេទិកហូរតាមទិសអ័ក្សកំពុងលេចចេញដោយស្ងៀមស្ងាត់ជាតារាថាមពលដ៏ភ្លឺបំផុតនៅក្នុងសេដ្ឋកិច្ចរយៈកម្ពស់ទាប។ ខាងក្រោមនេះ យើងនឹងពិនិត្យមើលកាតរបាយការណ៍ 'ផ្ទុះខ្លាំង' នេះតាមរយៈកញ្ចក់នៃ axial flux motor rotor evolution និងការប្រៀបធៀបទិន្នន័យសាកល្បងក្នុងពិភពពិត។
ខ្លឹមសារនៃការច្នៃប្រឌិតជំរុញ៖ ការលោតចេញពី 'រ៉ាឌីកាល់' ទៅ 'អ័ក្ស'
ដើម្បីយល់ពីបដិវត្តន៍នេះ យើងត្រូវបែងចែកជាដំបូងរវាង 'តក្កវិជ្ជាអគ្គិសនី។' ម៉ូតូបុរាណប្រើផ្លូវលំហូររ៉ាឌីកាល់ ដែលវាលម៉ាញេទិកហូរកាត់កែងទៅនឹងអ័ក្សរង្វិលរបស់ម៉ូទ័រ ដូចជាផ្លុំនៃកង់ទឹកដែលវិលជុំវិញអ័ក្សកណ្តាល។ ផ្ទុយទៅវិញ ម៉ូទ័រលំហូរអ័ក្ស ដឹកនាំវាលម៉ាញេទិកស្របទៅនឹងអ័ក្សរង្វិល ដោយ stator និង rotor ត្រូវបានរៀបចំជាឌីសប៉ារ៉ាឡែល។ ការរចនានេះកាត់បន្ថយសៀគ្វីម៉ាញេទិកយ៉ាងខ្លី ដោយហេតុនេះបង្កើនផ្ទៃម៉ាញេទិកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងជំរុញការប្រើប្រាស់ដែនម៉ាញេទិកយ៉ាងសំខាន់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ ស្ថាបត្យកម្មផ្ទះល្វែងធ្វើឱ្យម៉ូទ័រទាំងមូលស្រដៀងនឹងឌីស ដែលអនុញ្ញាតឱ្យទម្ងន់ និងប្រវែងអ័ក្សត្រូវបានកាត់បន្ថយពាក់កណ្តាលធៀបនឹងម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់នៃថាមពលសមមូល។
រ៉ោតទ័រម៉ូទ័រអ័ក្សអាកាស ដែលជាឧបករណ៍បំប្លែងថាមពលដោយផ្ទាល់ កំណត់ពិដាន 'រូបវិទ្យា' ចុងក្រោយនៃម៉ូទ័រតាមរយៈការរចនារបស់វា។ បច្ចុប្បន្ននេះ ឧស្សាហកម្មនេះកំពុងប្រកួតប្រជែងនូវ rotor topologies សំខាន់ៗចំនួនបីសម្រាប់ការជំរុញលំហអាកាស៖
YASA (Yokeless and Segmented Armature) Topology : រចនាសម្ព័នធរណីមាត្រពីរ រ៉ូទ័របុរាណនេះ បោះបង់ចោលនូវ 'នឹម' ស្នូលដែកប្រពៃណី ដើម្បីកាត់បន្ថយទម្ងន់ និងការបាត់បង់ស្នូលយ៉ាងច្រើន ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាដំណោះស្រាយដែលពេញចិត្តសម្រាប់កម្មវិធីអវកាសដែលបន្តការខាតបង់ទាប និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ការសិក្សាដែលពាក់ព័ន្ធបានកំណត់គុណប្រយោជន៍នេះបន្ថែមទៀត៖ ទ្រឹស្ដី YASA ដំណើរការបានល្អបំផុតក្នុងការកាត់បន្ថយការបាត់បង់ស្នូល។
AFIR (Axial Flux Internal Rotor) Topology : មេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ត្រូវបានម៉ោននៅលើ rotor ខាងក្នុង ហើយវាលម៉ាញេទិកហូរតាមអ័ក្សពី stator ខាងក្រៅទៅ rotor ខាងក្នុង។ topology នេះពូកែក្នុងការសម្រេចបាននូវដង់ស៊ីតេកម្លាំងបង្វិលជុំខ្ពស់បំផុតក្នុងចំណោមការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលំហូរតាមអ័ក្សទាំងអស់ ហើយជាពិសេសគឺសមរម្យសម្រាប់យន្តហោះចុះចតបញ្ឈរដែលទាមទារ 'កម្លាំងរុញច្រានគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីធ្វើឱ្យឥដ្ឋហោះ។'
អុហ្វសិត AFIR (អុហ្វសិត Axial Flux Internal Rotor) Topology : ការរចនានេះបង្កើតឡើងនៅលើ AFIR ដោយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទីតាំងដែលទាក់ទងរបស់ stator និង rotor ។ វាលះបង់ផ្នែកមួយនៃដង់ស៊ីតេនៃកម្លាំងបង្វិលជុំជាថ្នូរនឹងតំបន់ប្រតិបត្តិការដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ទូលំទូលាយ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាដំណោះស្រាយដ៏ប្រសើរបំផុតសម្រាប់ UAVs ដែលធន់បានយូរ និង eVTOLs កូនកាត់តម្រង់ឆ្ពោះទៅរកការជិះទូក។
ក្បាលទៅក្បាលលើម៉ែត្របច្ចេកទេសស្នូល៖ រ៉ោតទ័រ Axial Flux Motor Rotor បញ្ច្រាសទេសភាពនៃដ្រាយអគ្គិសនីជាមួយ 'កូដកម្មកាត់បន្ថយវិមាត្រ'
ការបំភាន់បច្ចេកទេសណាមួយគឺប្រហោងដោយគ្មានទិន្នន័យសាកល្បងក្នុងពិភពពិត។ ដូច្នេះតើគម្លាតវាស់រវាងអ័ក្សអ័ក្ស និងម៉ូទ័រអេឡិចត្រិច ហ្វ្រិចរ៉ាឌីល់ លើរង្វាស់ស្នូលមានទំហំប៉ុនណា?
នៅក្នុង ដង់ស៊ីតេនៃកម្លាំងបង្វិលជុំ - សូចនាករ 'សាច់ដុំ' ដ៏សំខាន់បំផុត - រ៉ោតទ័រម៉ូទ័រអ័ក្សអាកាសបង្ហាញពីឧត្តមភាពលើសលប់។ ការបង្កើតកម្លាំងបង្វិលជុំរបស់វាធ្វើតាមទំនាក់ទំនងធរណីមាត្រដែលអំណោយផលជាង — ភាពខ្លាំងជាង 'ឥទ្ធិពលគូប' - ចំណែកឯម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់ប្រពៃណីត្រូវបានកំណត់ត្រឹម 'ឥទ្ធិពលការ៉េ។' វាច្បាស់ណាស់ភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋាននេះដែលអាចឱ្យម៉ូទ័រលំហូរអ័ក្សជាធម្មតាផ្តល់នូវដង់ស៊ីតេកម្លាំងបង្វិលខ្ពស់ជាង 30%-40% សម្រាប់បរិមាណដូចគ្នា។ សម្រាប់អង្កត់ផ្ចិតដែលអាចប្រៀបធៀបបាន ដង់ស៊ីតេនៃកម្លាំងបង្វិលជុំអាចមានរហូតដល់ទៅបួនដងនៃដំណោះស្រាយធម្មតា ខណៈដែលប្រវែងអ័ក្សអាចធ្លាក់ចុះដល់មួយភាគប្រាំមួយ។
នៅក្នុង ដង់ស៊ីតេថាមពល (សមាមាត្រថាមពលទៅទម្ងន់) គម្លាតគឺកាន់តែទាក់ទាញ។ ម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់បែបប្រពៃណីត្រូវបានបង្ខាំងដោយការដាក់ស្រទាប់ដែកស៊ីលីកុនជាច្រើន និងរបុំស្ពាន់។ ផលិតផលដែលផលិតលំដាប់កំពូលភាគច្រើនមានចន្លោះពី 4 ទៅ 5 kW/kg ដោយមានករណីលើកលែងតិចតួចបំផុតដែលអាចបំបែកបានរហូតដល់ 16 kW/kg ។ ផ្ទុយទៅវិញ ម៉ូទ័រលំហូរអ័ក្សដែលផ្តោតលើកម្មវិធីអាកាសចរណ៍បានរុញម៉ែត្រនេះលើសពី 10 kW/kg ហើយត្រូវបានសាកល្បងក្នុងស្ថានភាពជាក់ស្តែងនៅ 6 kW/kg ក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលសម្របសម្រួលដោយម៉ូទ័រពីរ។ នៅក្នុងដែនរថយន្តទំនើប YASA ថែមទាំងសម្រេចបាននូវអនុបាតថាមពលដល់ទម្ងន់ខ្ពស់បំផុតរហូតដល់ 59 kW/kg។
ភាពខុសគ្នានៃ ផែនទីប្រសិទ្ធភាព គឺដូចគ្នាមិនអាចមិនអើពើបាន។ ម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់មានប្រសិទ្ធិភាពតូចចង្អៀត 'កន្លែងផ្អែម'; នៅពេលដែលចំនុចប្រតិបត្តិការបង្វែរ ខ្សែកោងប្រសិទ្ធភាពធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង។ រ៉ោតទ័រម៉ូទ័រអ័ក្សអាកាស ដែលទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីផ្លូវលំហូរខ្លី និងការបាត់បង់ជាតិដែកទាប បំបែកដែនកំណត់នេះ និងរក្សាបាននូវតំបន់គ្របដណ្តប់ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់លើសពី 90% នៅទូទាំងជួរដ៏ធំទូលាយនៃល្បឿន និងកម្លាំងបង្វិលជុំ។
កាតរបាយការណ៍ការធ្វើតេស្តព្រំដែន៖ ការសាកល្បងពិភពលោកពិតនៃសម្បទាសម្រាប់មេឃ
ទិន្នន័យខាងលើភាគច្រើននៅជាប់មន្ទីរពិសោធន៍ និងយានជំនិះ។ តើលទ្ធផលជាក់ស្តែងនៃការជំរុញអាកាសចរណ៍មើលទៅដូចម្តេច? ទិន្នន័យសាកល្បងពិភពលោកពិតពីក្រុមហ៊ុនឈានមុខគេខាងក្រោមផ្តល់នូវចម្លើយដ៏ល្អបំផុត។
Traxial : ក្នុងនាមជាអ្នកនាំមុខគេនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា axial flux, Traxial បានផ្តល់ 'clean sweep' នៅក្នុងការធ្វើតេស្តរួមគ្នាជាមួយ Punch Powertrain ក្នុងខែឧសភា ឆ្នាំ 2025។ ម៉ូទ័រ flux axialless yokeless (AXF300) របស់វាដែលភ្ជាប់ជាមួយឧបករណ៍បញ្ជា SiC បានយ៉ាងងាយស្រួលសម្រេចបាននូវថាមពលកំពូលដ៏គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលនៃកម្លាំង 310kW បន្តបន្ទាប់គ្នាជាមួយនឹងថាមពល 2 kW ។ កម្លាំងបង្វិលអតិបរមា 730 Nm ។ ការអនុវត្តនៅតែមានស្ថិរភាពនៅទូទាំងដោយមិនមានការបរាជ័យឬការធ្លាក់ចុះ។
ស៊េរី T-Series 'Yufeng' របស់ CRRC Zhuzhou Electric Motor ៖ តំណាងឱ្យឧត្តមភាពឧបករណ៍លំដាប់ខ្ពស់បែបប្រពៃណីរបស់ប្រទេសចិន ប្រព័ន្ធជំរុញលំហូរអ័ក្សនេះមានប្រសិទ្ធភាពម៉ូទ័រ 95% និងប្រសិទ្ធភាពឧបករណ៍បញ្ជា 98% ។ វាផ្តល់នូវដង់ស៊ីតេនៃកម្លាំងបង្វិលជុំបន្តបន្ទាប់គ្នានៃ 10 Nm/kg និងដង់ស៊ីតេកម្លាំងបង្វិលជុំខ្ពស់បំផុត 20 Nm/kg ជាមួយនឹងវិមាត្រអ័ក្សត្រឹមតែពាក់កណ្តាលទៅមួយភាគបីនៃម៉ូទ័រធម្មតា បំពេញបានយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះនូវតម្រូវការជំរុញដោយផ្ទាល់របស់ eVTOLs និង UAVs ស្លាបបរិវេណ។
Arctic Tern Power OW280we ៖ ត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសសម្រាប់ eVTOLs ពីមធ្យមទៅធំ ម៉ូទ័រនេះមានទម្ងន់ត្រឹមតែ 15.6 គីឡូក្រាមប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែអាចបញ្ចេញកម្លាំងរុញច្រានដល់ទៅ 400 គីឡូក្រាម ដែលបង្ហាញពីសមាមាត្រកម្លាំងរុញច្រានដល់ទម្ងន់ខ្ពស់។ បច្ចេកវិជ្ជាម៉ាស៊ីនត្រជាក់ដោយបង្ខំដែលមានកម្មសិទ្ធិ និងកម្រិតការពារ IP66 ធានាបាននូវការរុញមានស្ថេរភាព ទោះបីជានៅក្នុងបរិយាកាសធ្ងន់ធ្ងរដូចជាភ្លៀងធ្លាក់ខ្លាំង និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ក៏ដោយ។
ដំណោះស្រាយ Magnet-Free របស់ Emil Motors ៖ ជាការស្វែងរកឆ្ពោះទៅមុខ Emil Motors បានប្រកាសលទ្ធផលតេស្តសម្រាប់ម៉ូទ័រអេឡិចត្រិចគ្មានមេដែកក្នុងខែតុលា ឆ្នាំ 2025 ដោយសម្រេចបាននូវកម្លាំងបង្វិលជុំខ្ពស់បំផុតជិត 270 Nm និងល្បឿនវាយតម្លៃ 7,000 RPM ។ ទោះបីជាដែនកំណត់ខាងលើរបស់គំរូត្រូវបានរក្សាដោយវិធានការការពារក៏ដោយ ការធ្វើតេស្តនេះបានផ្ទៀងផ្ទាត់លទ្ធភាពវិស្វកម្មនៃការបំបែកចេញពីការពឹងផ្អែកនៃដីកម្រ និងបង្កើនស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។
ប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈម៖ 'កែងជើងរបស់ Achilles' នៃ Rotor Axial Flux Motor Rotor និងផ្លូវដើម្បីយកឈ្នះវា
គ្មានបច្ចេកវិទ្យាណាដែលល្អឥតខ្ចោះ។ អសមត្ថភាពក្នុងការផលិត rotors axial flux motors នៅលើខ្នាតធំគឺកើតចេញពី 'កែងជើងរបស់ Achilles' ដែលស្លាប់។
ទីមួយគឺជារបាំងខ្ពស់នៃ ភាពជាក់លាក់នៃការផលិត ។ គម្លាតខ្យល់នៅកម្រិតមីក្រូអាចបង្កឱ្យមានការរំញ័រ សំឡេងរំខាន និងសូម្បីតែការពាក់មេកានិច។ ទីពីរគឺ បញ្ហាប្រឈមនៃការគ្រប់គ្រងកម្ដៅ ។ ថាមពលជាក់លាក់ខ្ពស់ប្រែទៅជាដង់ស៊ីតេលំហូរកំដៅដ៏ធំសម្បើមហើយរចនាសម្ព័ន្ធឌីសសាំងវិចនាំឱ្យមានសមត្ថភាពកំដៅទាបបំផុត។ មេដែកអចិន្ត្រៃយ៍នៅលើ rotor គឺងាយនឹងទទួលរងនូវការ demagnetization ដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានពីការឡើងកំដៅ។ ទីបំផុត ការចំណាយលើការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៅតែខ្ពស់ ។ ដោយសារតែសមា្ភារៈផ្សំឯកទេស និងដំណើរការដែលពាក់ព័ន្ធ ការចំណាយលើការផលិតជាធម្មតាខ្ពស់ជាង 20% ទៅ 50% ធៀបនឹងម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់។
យ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបសគ្គបច្ចេកទេសទាំងនេះកំពុងត្រូវបានដោះស្រាយម្តងមួយៗ។ នៅក្នុងការគ្រប់គ្រងកម្ដៅ ដំណោះស្រាយភាពជាក់លាក់ដោយផ្អែកលើភាពត្រជាក់នៃទឹកពីរដែលបានបង្កប់បានចូលទៅក្នុងការស្រាវជ្រាវស៊ីជម្រៅ។ នៅក្នុងការផលិត បច្ចេកវិជ្ជាបង្ហាប់អង្គធាតុម៉ាញេទិកទន់ (SMC) ដែលត្រូវបានដឹកនាំដោយផ្នត់គំនិតនៃការបោះពុម្ព 3D កំពុងព្យាយាមលុបបំបាត់ការឈឺក្បាលនៃការជួបប្រជុំគ្នាដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។ នៅការរចនាកម្រិតកំពូល ការយល់ស្របនៃឧស្សាហកម្មកំពុងផ្លាស់ប្តូរពី 'ភាពត្រជាក់អកម្ម' ទៅជាការរួមបញ្ចូលគ្នា 'សម្ភារៈ + រចនាសម្ព័ន្ធ + ការគ្រប់គ្រង' ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការគ្រប់គ្រងកម្ដៅ ដូច្នេះការដោះស្រាយបញ្ហាភាពជឿជាក់នៅប្រភព។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
នៅពេលដែលសេដ្ឋកិច្ចនៅរយៈកម្ពស់ទាបប្រញាប់ប្រញាល់ឆ្ពោះទៅមុនការផ្ទុះខ្នាតពាន់ពាន់លាន rotor motor flux axial គឺមិនអាចប្រកែកបាននឹងក្លាយទៅជាអង្គភាពថាមពលស្នូលសម្រាប់ប្រព័ន្ធ eVTOL និង UAV propulsion ។ អ្វីដែលវានាំមកគឺមិនគ្រាន់តែជាការកើនឡើងនៃតួលេខថាមពលប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែជាការបំបែកមូលដ្ឋានពីគោលគំនិតប្រពៃណីដែល 'អាចទាមទារបរិមាណ។' វាផ្តល់នូវមូលដ្ឋានបច្ចេកវិទ្យាដែលគួរឱ្យទុកចិត្តបានពិតប្រាកដសម្រាប់បណ្តាញផ្លូវអាកាសប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពរវាងទីក្រុងនាពេលអនាគត។ នៅក្នុងទង្វើតុល្យភាពដ៏ខ្លាំងនេះ ក្នុងចំណោមកម្រិតសំឡេង ទម្ងន់ ការរុញ និងប្រសិទ្ធភាព ឌីសស្តើងនោះបានក្លាយទៅជា 'បេះដូង' ដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតដែលជំរុញយើងទៅអនាគត។
