ຈິນຕະນາການ 'ແຜ່ນ' ທີ່ມີນໍ້າໜັກໜ້ອຍກວ່າ 16 ກິໂລກຣາມ ທີ່ສາມາດລາກພາລະ 400 ກິໂລກຣາມໄດ້ທັນທີ — ນັ້ນຄືຄວາມແຕກແຍກທີ່ສົ່ງມາໂດຍມໍເຕີຟລັກແກນ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ບໍ່ວ່າຈະເປັນລົດແທັກຊີ່ທາງອາກາດ (eVTOL) ທີ່ບິນຢູ່ເທິງທ້ອງຟ້າຂອງເມືອງຫຼື UAVs ອຸດສາຫະກໍາທີ່ປະຕິບັດພາລະກິດການສອດແນມແລະການຂົນສົ່ງ, ຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບ propulsion ໄດ້ກາຍເປັນຄວາມເຂັ້ມງວດເກືອບວ່າ: ປະລິມານຫນ້ອຍ, ນ້ໍາຫນັກຫນ້ອຍ, ແລະແຮງດັນສູງສຸດ. ມໍເຕີແບບດັ້ງເດີມຫຼຸດລົງເມື່ອຖືກບັງຄັບໃຫ້ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການເຫຼົ່ານີ້ທັງຫມົດໃນເວລາດຽວກັນ. ມໍເຕີຮູບຊົງແຜ່ນທີ່ມີສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຫຼໄປຕາມທິດທາງແກນແມ່ນປະກົດອອກມາຢ່າງງຽບໆເປັນດາວໄຟຟ້າທີ່ສະຫວ່າງທີ່ສຸດໃນເສດຖະກິດລະດັບຄວາມສູງຕ່ໍາ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້, ພວກເຮົາຈະກວດເບິ່ງບັດລາຍງານ 'ມີພະລັງແຮງລະເບີດ' ໂດຍຜ່ານທັດສະນະຂອງການວິວັດທະນາການຂອງ axial flux motor rotor ແລະການປຽບທຽບຂໍ້ມູນການທົດສອບຕົວຈິງ.
ຫຼັກຂອງນະວັດຕະກໍາການກະຕຸ້ນ: ການກ້າວກະໂດດຈາກ 'Radial' ໄປ 'Axial'
ເພື່ອເຂົ້າໃຈການປະຕິວັດນີ້, ທໍາອິດພວກເຮົາຕ້ອງຈໍາແນກລະຫວ່າງສອງ 'ເຫດຜົນໄຟຟ້າ.' ມໍເຕີແບບດັ້ງເດີມໃຊ້ເສັ້ນທາງ radial flux, ບ່ອນທີ່ສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຫຼ perpendicular ກັບແກນ rotational ຂອງມໍເຕີ, ຄ້າຍຄືແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືຂອງລໍ້ນ້ໍາ spinning ປະມານ shaft ສູນກາງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ motor flux axial, directs ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຂະຫນານກັບແກນ rotational, ມີ stator ແລະ rotor ຈັດເປັນແຜ່ນຂະຫນານ. ການອອກແບບນີ້ເຮັດໃຫ້ວົງຈອນແມ່ເຫຼັກສັ້ນລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມພື້ນທີ່ຫນ້າດິນແມ່ເຫຼັກທີ່ມີປະສິດຕິຜົນ ແລະ ສົ່ງເສີມການນຳໃຊ້ສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ສະຖາປັດຕະຍະກໍາຮາບພຽງເຮັດໃຫ້ມໍເຕີທັງຫມົດຄ້າຍຄືກັບແຜ່ນ, ເຮັດໃຫ້ນ້ໍາຫນັກແລະຄວາມຍາວຂອງແກນຖືກຫຼຸດລົງເຄິ່ງຫນຶ່ງເມື່ອທຽບກັບມໍເຕີ radial ຂອງພະລັງງານທຽບເທົ່າ.
rotor motor flux axial, ເປັນຕົວແປງໂດຍກົງຂອງພະລັງງານ, ກໍານົດເພດານ 'physique' ສຸດທ້າຍຂອງ motor ຜ່ານການອອກແບບຂອງມັນ. ໃນປັດຈຸບັນ, ອຸດສາຫະກໍາແມ່ນ championing ສາມ topologies rotor ຕົ້ນຕໍສໍາລັບການ propulsion ຍານອາວະກາດ:
YASA (Yokeless ແລະ Segmented Armature) Topology : ໂຄງສ້າງແບບເກົ່າຂອງ rotor ຄູ່, ແບບດ່ຽວແບບດັ້ງເດີມນີ້ຖິ້ມແກນເຫຼັກແບບດັ້ງເດີມ 'yoke' ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຫນັກແລະການສູນເສຍຫຼັກ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນການແກ້ໄຂທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ການບິນທາງອາກາດທີ່ຕິດຕາມການສູນເສຍຕ່ໍາແລະປະສິດທິພາບສູງ. ການສຶກສາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ປະເມີນຄວາມໄດ້ປຽບນີ້ຕື່ມອີກ: YASA topology ປະຕິບັດໄດ້ດີທີ່ສຸດໃນການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຫຼັກ.
AFIR (Axial Flux Internal Rotor) Topology : ແມ່ເຫຼັກຖາວອນແມ່ນຕິດຢູ່ກັບ rotor ພາຍໃນ, ແລະພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຫຼຕາມແກນຈາກ stator ຊັ້ນນອກໄປຫາ rotor ພາຍໃນ. topology ນີ້ດີເລີດໃນການບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດທີ່ສູງທີ່ສຸດໃນບັນດາການຕັ້ງຄ່າ axial flux ແລະໂດຍສະເພາະແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບເຄື່ອງບິນແນວຕັ້ງ, ເອົາອອກແລະລົງຈອດທີ່ຕ້ອງການ 'ແຮງດັນພຽງພໍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ດິນຈີ່ບິນໄດ້.'
Offset AFIR (Offset Axial Flux Internal Rotor) Topology : ການອອກແບບນີ້ສ້າງຂຶ້ນຕາມ AFIR ໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຕໍາແຫນ່ງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງ stator ແລະ rotor. ມັນເສຍສະລະບາງສ່ວນຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດເພື່ອແລກປ່ຽນກັບພາກພື້ນປະຕິບັດງານທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ກວ້າງຂວາງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນການແກ້ໄຂທີ່ເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບ UAVs ທີ່ມີຄວາມອົດທົນດົນນານແລະ eVTOLs ປະສົມທີ່ມຸ່ງໄປສູ່ການລ່ອງເຮືອ.
Head-to-Head on Core Technical Metrics: The Axial Flux Motor Rotor Reverses the Landscape of Electric Drive with a 'Dimensionality Strike'
hype ດ້ານວິຊາການໃດໆແມ່ນເປັນຮູໂດຍບໍ່ມີຂໍ້ມູນການທົດສອບໃນໂລກທີ່ແທ້ຈິງ. ດັ່ງນັ້ນຊ່ອງຫວ່າງທີ່ວັດແທກລະຫວ່າງ axial flux ແລະ radial flux motors ຢູ່ໃນ core metrics ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເທົ່າໃດ?
ໃນ ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດ - ຕົວຊີ້ບອກ 'ກ້າມເນື້ອ' ທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດ - rotor motor flux axial ສະແດງໃຫ້ເຫັນດີກວ່າ overwhelming. ການຜະລິດແຮງບິດຂອງມັນປະຕິບັດຕາມຄວາມສໍາພັນທາງເລຂາຄະນິດທີ່ເອື້ອອໍານວຍຫຼາຍ - 'ຜົນກະທົບ cubic' ທີ່ເຂັ້ມແຂງກວ່າ - ໃນຂະນະທີ່ມໍເຕີ radial ແບບດັ້ງເດີມຖືກຈໍາກັດພຽງແຕ່ 'ຜົນກະທົບສີ່ຫລ່ຽມ.' ມັນຊັດເຈນວ່າຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານນີ້ເຮັດໃຫ້ມໍເຕີ flux axial ສະຫນອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດທີ່ສູງກວ່າ 30% -40% ສໍາລັບປະລິມານດຽວກັນ. ສໍາລັບເສັ້ນຜ່າສູນກາງທີ່ປຽບທຽບໄດ້, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດສາມາດສູງເຖິງສີ່ເທົ່າຂອງການແກ້ໄຂແບບດັ້ງເດີມ, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຍາວຂອງແກນສາມາດຫຼຸດລົງເປັນຫນຶ່ງສ່ວນຫົກ.
ໃນ ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ (ອັດຕາສ່ວນພະລັງງານຕໍ່ນ້ໍາຫນັກ) , ຊ່ອງຫວ່າງແມ່ນມີຄວາມໂດດເດັ່ນຫຼາຍ. ມໍເຕີ radial ແບບດັ້ງເດີມແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍການວາງແຜ່ນເຫຼັກ silicon ຈໍານວນຫລາຍແລະ windings ທອງແດງ; ຜະລິດຕະພັນທີ່ຜະລິດເປັນມະຫາຊົນຊັ້ນນໍາ ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນເຄື່ອນທີ່ລະຫວ່າງ 4 ຫາ 5 ກິໂລວັດໂມງ/ກິໂລກຣາມ, ໂດຍມີຂໍ້ຍົກເວັ້ນໜ້ອຍຫຼາຍທີ່ສາມາດທຳລາຍໄດ້ເຖິງ 16 ກິໂລວັດໂມງ/ກິໂລ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ມໍເຕີ flux axial ແນໃສ່ການນໍາໃຊ້ການບິນໄດ້ຊຸກຍູ້ການວັດແທກນີ້ເກີນ 10 kW / kg ແລະໄດ້ຮັບການທົດສອບໃນສະພາບຕົວຈິງຢູ່ທີ່ 6 kW / kg ໃນການຕັ້ງຄ່າການປະສານງານຂອງມໍເຕີຄູ່. ໃນໂດເມນ supercar, YASA ໄດ້ບັນລຸອັດຕາສ່ວນພະລັງງານຕໍ່ນ້ໍາຫນັກສູງສຸດເຖິງ 59 kW / kg.
ຄວາມແຕກຕ່າງໃນ ແຜນທີ່ປະສິດທິພາບ ແມ່ນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ເທົ່າທຽມກັນທີ່ຈະບໍ່ສົນໃຈ. ມໍເຕີ radial ມີປະສິດທິພາບແຄບ 'ຈຸດຫວານ'; ເມື່ອຈຸດປະຕິບັດງານ deviates, ເສັ້ນໂຄ້ງປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. rotor ມໍເຕີ flux axial, ໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກເສັ້ນທາງ flux ທີ່ສັ້ນກວ່າແລະການສູນເສຍທາດເຫຼັກຕ່ໍາ, ທໍາລາຍຂໍ້ຈໍາກັດນີ້ແລະຮັກສາພື້ນທີ່ຄຸ້ມຄອງທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຂ້າງເທິງ 90% ໃນທົ່ວລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງຄວາມໄວແລະແຮງບິດ.
ບັດບົດລາຍງານການທົດສອບຊາຍແດນ: ການທົດສອບການອອກກໍາລັງກາຍທີ່ແທ້ຈິງຂອງໂລກສໍາລັບທ້ອງຟ້າ
ຂໍ້ມູນສ່ວນໃຫຍ່ຂ້າງເທິງນີ້ຍັງຖືກຈຳກັດໄວ້ຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ ແລະພາຫະນະທາງບົກ. ຜົນໄດ້ຮັບການຂັບເຄື່ອນການບິນຕົວຈິງເປັນແນວໃດ? ຂໍ້ມູນການທົດສອບຕົວຈິງຈາກບໍລິສັດຊັ້ນນໍາຕໍ່ໄປນີ້ໃຫ້ຄໍາຕອບທີ່ດີທີ່ສຸດ.
Traxial : ໃນຖານະທີ່ເປັນ frontrunner ໃນເຕັກໂນໂລຊີ flux axial, Traxial ໄດ້ສົ່ງ 'ທໍາຄວາມສະອາດ sweep' ໃນການທົດສອບຮ່ວມກັບ Punch Powertrain ໃນເດືອນພຶດສະພາ 2025. yokeless axial flux motor (AXF300), ຈັບຄູ່ກັບເຄື່ອງຄວບຄຸມ SiC, ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍບັນລຸພະລັງງານສູງສຸດ staggering ຂອງ 310kW ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງພະລັງງານ 2 kW. ແຮງບິດສູງສຸດ 730 Nm. ການປະຕິບັດຍັງຄົງທີ່ໃນຕະຫຼອດ, ບໍ່ມີຄວາມລົ້ມເຫຼວຫຼືການຊຸດໂຊມ.
CRRC Zhuzhou Electric Motor's 'Yufeng' T-Series : ເປັນຕົວແທນຂອງອຸປະກອນຊັ້ນສູງແບບດັ້ງເດີມຂອງຈີນ, ລະບົບ axial flux propulsion ມີປະສິດທິພາບມໍເຕີເຖິງ 95% ແລະປະສິດທິພາບການຄວບຄຸມຂອງ 98%. ມັນສະຫນອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງ 10 Nm / kg ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດສູງສຸດຂອງ 20 Nm / kg, ມີຂະຫນາດຕາມແກນພຽງແຕ່ເຄິ່ງຫນຶ່ງຫາຫນຶ່ງສ່ວນສາມຂອງມໍເຕີທໍາມະດາ, ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ propulsion ໂດຍກົງຂອງ eVTOLs ແລະ UAVs ປີກປະສົມຢ່າງສົມບູນ.
Arctic Tern Power OW280we : ອອກແບບສະເພາະສຳລັບ eVTOL ຂະໜາດກາງຫາໃຫຍ່, ມໍເຕີນີ້ມີນ້ຳໜັກພຽງ 15.6 ກິໂລເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງສາມາດປ່ອຍແຮງດັນສູງສຸດໄດ້ເຖິງ 400 ກິໂລ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນອັດຕາສ່ວນແຮງດັນຕໍ່ນ້ຳໜັກທີ່ສູງພິເສດ. ເທັກໂນໂລຍີການເຮັດຄວາມເຢັນແບບບັງຄັບ-ອາກາດທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງ ແລະລະດັບການປົກປ້ອງ IP66 ຮັບປະກັນຄວາມດັນທີ່ໝັ້ນຄົງ ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງເຊັ່ນ: ຝົນຕົກໜັກ ແລະອຸນຫະພູມສູງ.
Emil Motors 'Magnet-Free Solution : ເປັນການສຳຫຼວດທີ່ເບິ່ງໄປຂ້າງໜ້າ, Emil Motors ປະກາດຜົນການທົດສອບສຳລັບມໍເຕີ້ກະແສໄຟຟ້າຕາມແກນທີ່ບໍ່ມີແມ່ເຫຼັກໃນເດືອນຕຸລາ 2025, ບັນລຸໄດ້ແຮງບິດສູງສຸດເກືອບ 270 Nm ແລະຄວາມໄວໃນອັດຕາ 7,000 RPM. ເຖິງແມ່ນວ່າຂອບເຂດຈໍາກັດດ້ານເທິງຂອງເຄື່ອງຕົ້ນແບບໄດ້ຖືກຍຶດຄືນໂດຍມາດຕະການປ້ອງກັນ, ການທົດສອບໄດ້ຢືນຢັນຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງວິສະວະກໍາທີ່ຈະແຍກອອກຈາກການເພິ່ງພາອາໄສຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກແລະເພີ່ມຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມສູງ.
ປະເຊີນຫນ້າກັບສິ່ງທ້າທາຍ: 'Achilles' Heel' ຂອງ Axial Flux Motor Rotor ແລະເສັ້ນທາງທີ່ຈະເອົາຊະນະມັນ
ບໍ່ມີເຕັກໂນໂລຢີທີ່ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ. ຄວາມບໍ່ສາມາດຜະລິດ rotors motor flux axial ໃນລະດັບຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກຫຼາຍ 'ສົ້ນຕີນຂອງ Achilles.'
ທໍາອິດແມ່ນອຸປະສັກທີ່ສູງທີ່ສຸດຂອງ ຄວາມແມ່ນຍໍາການຜະລິດ . ການບິດເບືອນຊ່ອງຫວ່າງທາງອາກາດໃນລະດັບໄມໂຄຣນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການສັ່ນສະເທືອນ, ສຽງລົບກວນ, ແລະແມ້ກະທັ້ງເຄື່ອງກົນ. ອັນທີສອງແມ່ນ ສິ່ງທ້າທາຍໃນການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ . ພະລັງງານສະເພາະສູງແປເປັນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ flux ຄວາມຮ້ອນອັນໃຫຍ່ຫຼວງ, ແລະໂຄງສ້າງແຜ່ນ sandwiched ເຮັດໃຫ້ມີຄວາມສາມາດໃນການຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາຫຼາຍ. ແມ່ເຫຼັກຖາວອນຢູ່ໃນ rotor ແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຕໍ່ການ demagnetization irreversible ຈາກ overheating. ສຸດທ້າຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຍັງຄົງສູງ . ເນື່ອງຈາກວັດສະດຸປະສົມພິເສດແລະຂະບວນການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນສູງກວ່າ 20% ຫາ 50% ຂອງມໍເຕີ radial.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສິ່ງກີດຂວາງດ້ານເຕັກນິກເຫຼົ່ານີ້ພວມຖືກແກ້ໄຂເທື່ອລະກ້າວ. ໃນການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ, ການແກ້ໄຂຄວາມແມ່ນຍໍາໂດຍອີງໃສ່ຄວາມເຢັນນ້ໍາສອງວົງທີ່ຝັງຢູ່ໃນການຄົ້ນຄ້ວາໃນຄວາມເລິກ. ໃນການຜະລິດ, ເທກໂນໂລຍີການບີບອັດແບບປະສົມປະສານຂອງແມ່ເຫຼັກອ່ອນ (SMC), ນໍາພາໂດຍແນວຄວາມຄິດການພິມ 3D, ກໍາລັງພະຍາຍາມກໍາຈັດການເຈັບຫົວຂອງເຄື່ອງປະກອບທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ. ໃນການອອກແບບລະດັບສູງສຸດ, ຄວາມເຫັນດີຂອງອຸດສາຫະກໍາກໍາລັງປ່ຽນຈາກ 'ການເຮັດຄວາມເຢັນແບບ passive' ໄປສູ່ການປະສົມປະສານ 'ວັດສະດຸ + ໂຄງສ້າງ + ການຄວບຄຸມ' ປະສົມປະສານການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ, ດັ່ງນັ້ນການແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນແຫຼ່ງ.
ສະຫຼຸບ
ໃນຂະນະທີ່ເສດຖະກິດລະດັບຄວາມສູງຕ່ໍາເລັ່ງໄປສູ່ສະມາດ Eve ຂອງການລະເບີດຂອງພັນຕື້ຂະຫນາດ, rotor motor flux axial ແມ່ນປະຕິເສດບໍ່ໄດ້ເປັນຫນ່ວຍບໍລິການພະລັງງານຫຼັກສໍາລັບ eVTOL ແລະ UAV propulsion ລະບົບ. ສິ່ງທີ່ມັນນໍາມາບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການເພີ່ມຂື້ນຂອງຕົວເລກພະລັງງານ, ແຕ່ເປັນການທໍາລາຍພື້ນຖານຈາກແນວຄິດແບບດັ້ງເດີມທີ່ 'ອາດຈະຕ້ອງການມະຫາຊົນ.' ມັນສະຫນອງພື້ນຖານເຕັກໂນໂລຢີທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງສໍາລັບເຄືອຂ່າຍເສັ້ນທາງທາງອາກາດທີ່ມີປະສິດທິພາບລະຫວ່າງຕົວເມືອງໃນອະນາຄົດ. ໃນການປະຕິບັດການດຸ່ນດ່ຽງທີ່ຮຸນແຮງນີ້ລະຫວ່າງປະລິມານ, ນ້ໍາຫນັກ, ແຮງດັນ, ແລະປະສິດທິພາບ, ແຜ່ນບາງໆນັ້ນໄດ້ກາຍເປັນ 'ຫົວໃຈ' ທີ່ມີອໍານາດທີ່ສຸດທີ່ຂັບເຄື່ອນພວກເຮົາໄປສູ່ອະນາຄົດ.
