ໃນຂະນະທີ່ຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່, ເຮືອບິນ eVTOL, ແລະແມ້ກະທັ້ງຫຸ່ນຍົນຂອງມະນຸດກ້າວຫນ້າໃນຄວາມໄວ breakneck, ວິສະວະກອນປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍນິລັນດອນ: ວິທີການສະກັດພະລັງງານທີ່ສຸດຈາກພື້ນທີ່ຈໍາກັດ?
ມໍເຕີ flux radial ແບບດັ້ງເດີມ (ເຄື່ອງຈັກກະບອກສູບທີ່ຄຸ້ນເຄີຍ) ເບິ່ງຄືວ່າຈະເຂົ້າໃກ້ຂອບເຂດຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງພວກເຂົາ. ໃນເວລານີ້, ເຕັກໂນໂລຢີຫຼັກຂອງລຸ້ນຕໍ່ໄປ - ມໍເຕີ flux axial - ກໍາລັງດໍາເນີນຂັ້ນຕອນສູນກາງຢ່າງງຽບໆ. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຮູບແບບຕົ້ນສະບັບຂອງມໍເຕີໄຟຟ້າທີ່ຖືກປະດິດໂດຍ Faraday ໃນປີ 1821, ແຕ່ມັນຍັງເປັນການແກ້ໄຂທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງມື້ນີ້ກັບ paradox ຂອງ 'ນ້ໍາຫນັກເບົາທຽບກັບພະລັງງານສູງ.'.
1. ການວິພາກວິພາກ: ຈາກ 'ກະບອກກະບອກ' ໄປ 'Pancake' - ການປະຕິວັດຮູບແບບ.
ເພື່ອເຂົ້າໃຈ motor flux axial, ວິທີທີ່ງ່າຍທີ່ສຸດແມ່ນຜ່ານການປຽບທຽບສາຍຕາ:
ມໍເຕີ radial ແບບດັ້ງເດີມ: ຮູບຮ່າງຄ້າຍຄື 'ກະບອກກະບອກ.' stator ອ້ອມຮອບ rotor, ແລະ flux ຂອງແມ່ເຫຼັກ radiates ຕາມ ທິດທາງ radial (ລັດສະໝີ) ຂອງ rotor. ໂຄງສ້າງນີ້ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງມີຄວາມຍາວຕາມແກນ, ເຮັດໃຫ້ມັນ bulky.
Axial flux motor: ຮູບຮ່າງຄ້າຍຄື 'pancake' ຫຼື 'compact disc.' stator ແລະ rotor ໄດ້ຖືກ stacked ດ້ານຫນ້າຕໍ່ກັນ , ແລະ flux ແມ່ເຫຼັກເຄື່ອນໄປກົງຕາມ ແກນ (ຂະຫນານກັບ shaft). ການຈັດວາງໃບໜ້ານີ້ເຮັດໃຫ້ມັນຮາບພຽງ ແລະ ໜາແໜ້ນ.
ຖ້າທ່ານຄິດວ່າມໍເຕີ radial ເປັນຖັງ spinning, motor axial ແມ່ນຄ້າຍຄືສອງລໍ້ grinding rotating ກົງກັນຂ້າມກັນແລະກັນ.
2. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກ: ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າແຕ່ເຂັ້ມແຂງ
ເປັນຫຍັງລົດຊຸບເປີລົດລະດັບສູງ (ເຊັ່ນ: Ferrari, Mercedes-AMG) ແລະຍັກໃຫຍ່ດ້ານການບິນອະວະກາດຈຶ່ງປະຖິ້ມວິທີແກ້ໄຂແບບດັ້ງເດີມສຳລັບເທກໂນໂລຍີ axial flux? ຄໍາຕອບແມ່ນຢູ່ໃນລັກສະນະທາງກາຍະພາບ 'ການປ່ຽນແປງເກມ' ຂອງມັນ.
A. ພະລັງງານສູງ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງແຮງບິດ
ເນື່ອງຈາກວ່າເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງ rotor ສາມາດເຮັດໃຫ້ໃຫຍ່ກວ່າ stator (ອັດຕາສ່ວນການແບ່ງປັນເຖິງ 100%) ແລະແມ່ເຫຼັກທີ່ຢູ່ໄກຈາກແກນຫມຸນ, ຫຼັກການ leverage (Torque = Force × Radius) ຫມາຍຄວາມວ່າສໍາລັບການປ້ອນຂໍ້ມູນໃນປະຈຸບັນດຽວກັນ, ມັນສະຫນອງແຮງບິດທີ່ສູງຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ຂໍ້ມູນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມໍເຕີ flux axial ແບບພິເສດສາມາດບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດ 115 Nm / ກິໂລ - ປຽບທຽບກັບເຄື່ອງຈັກ V8 ແບບດັ້ງເດີມ, ແຕ່ມີສີມ້ານຫຼາຍ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບມໍເຕີ radial ທໍາມະດາ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານໂດຍປົກກະຕິຈະປັບປຸງຫຼາຍກ່ວາ 30%, ດ້ວຍການອອກແບບບາງຢ່າງເຖິງ 14.9 kW / kg.
B. ກະທັດຮັດ 'Space Magic'
ໃນການອອກແບບ chassis ຍານພາຫະນະ, ຊ່ອງ axial ມັກຈະຢູ່ໃນທີ່ນິຍົມ. ຄວາມຍາວຕາມແກນສັ້ນທີ່ສຸດຂອງມໍເຕີ flux axial ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະໂດຍກົງພາຍໃນລໍ້ (ເປັນມໍເຕີ hub) ຫຼືຖືກຝັງເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງຫວ່າງຢູ່ໃນ chassis. ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ພື້ນທີ່ເກັບຂໍ້ມູນທາງໜ້າ ແລະ ດ້ານຫຼັງມີພື້ນທີ່ຫວ່າງ ແລະ ສະໜອງພື້ນຖານທາງກາຍະພາບສຳລັບໄດທີ່ແຈກຢາຍ.
C. ຂະຫຍາຍໄລຍະຜ່ານປະສິດທິພາບສູງ
ດ້ວຍເສັ້ນທາງ flux ທີ່ສັ້ນກວ່າແລະການສູນເສຍທາດເຫຼັກຕ່ໍາ (hysteresis ແລະການສູນເສຍໃນປະຈຸບັນ eddy), motors ເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະບັນລຸປະສິດທິພາບເກີນ 96% ຫຼືແມ້ກະທັ້ງ 97%. ສໍາລັບຄວາມຈຸຂອງຫມໍ້ໄຟດຽວກັນ, ມັນແປໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນໄລຍະການຂັບລົດທີ່ຍາວກວ່າ.
3. Topologies: 'Sandwich' ການຕັ້ງຄ່າຂອງ Rotors ແລະ Stators
ມໍເຕີ flux Axial ມາໃນຫຼາຍຮູບແບບ. ເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງປະສິດທິພາບແລະຄວາມເຢັນ, ວິສະວະກອນສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ພັດທະນາໂຄງສ້າງ 'ແຊນວິດ' ສອງຢ່າງ:
Single-Rotor / Double-Stator (rotor ກາງ): rotor ນັ່ງລະຫວ່າງສອງ stator. ແຮງດຶງດູດແມ່ເຫຼັກຍົກເລີກເຊິ່ງກັນແລະກັນ, ການແກ້ໄຂບັນຫາຜົນບັງຄັບໃຊ້ຕາມແກນບໍ່ສົມດູນ. ແຂງແຮງ ແລະ ເໝາະສຳລັບຂັບທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.
Single-Stator / Double-Rotor (Middle stator): stator ນັ່ງລະຫວ່າງສອງ rotor. ການຕັ້ງຄ່ານີ້ມີ inertia rotational ສູງຂຶ້ນແລະເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຂຶ້ນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ stator ເຢັນໂດຍກົງກັບນ້ໍາມັນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນ favorite ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປະສິດທິພາບທີ່ສຸດ.
4. ສິ່ງທ້າທາຍດ້ານການຜະລິດ: ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງຢຸດພຽງແຕ່ດຽວນີ້?
ນັບຕັ້ງແຕ່ motor flux axial ໄດ້ຖືກ invented ໃນປີ 1821 - ກ່ອນຫນ້ານີ້ກ່ວາມໍເຕີ radial - ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງບໍ່ໄດ້ກາຍເປັນຕົ້ນຕໍສໍາລັບ 200 ປີທີ່ຜ່ານມາ? ຄໍາຕອບແມ່ນຢູ່ໃນ ຂະບວນການແລະຂໍ້ບົກຜ່ອງດ້ານວັດສະດຸ.
ຄວາມຕ້ອງການຄວາມຊັດເຈນທີ່ສຸດ: ເນື່ອງຈາກຊ່ອງຫວ່າງອາກາດ planar, ເຖິງແມ່ນວ່າ rotor tilt ຫຼື warpage ເລັກນ້ອຍສາມາດເຮັດໃຫ້ rotor ແລະ stator ແຕະ ('rubbing'). ນີ້ imposes ຄວາມແມ່ນຍໍາແລະການປະກອບຄວາມຕ້ອງການໄກຫຼາຍທີ່ເຂັ້ມງວດກ່ວາທີ່ສໍາລັບ motors ທໍາມະດາ.
ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ: ໂຄງສ້າງ 'ແຊນວິດ' ຫນາແຫນ້ນຫມາຍເຖິງພື້ນທີ່ຂະຫນາດນ້ອຍສໍາລັບການປະຕິເສດຄວາມຮ້ອນ; ຄວາມຮ້ອນມັກຈະສະສົມຢ່າງໄວວາ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ຜູ້ຜະລິດເຊັ່ນ YASA ໄດ້ນໍາສະເຫນີ ຄວາມເຢັນຂອງນ້ໍາມັນໃຕ້ນ້ໍາ , ໂດຍກົງໃສ່ທໍ່ stator windings ໃນນ້ໍາມັນເຢັນ.
ການປະຕິວັດວັດສະດຸໃຫມ່: laminations ເຫຼັກຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນຮູບຮ່າງຂອງເລຂາຄະນິດທີ່ບໍ່ເປັນວົງກົມທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ຕ້ອງການໂດຍມໍເຕີຕາມແກນ. ການໃຫຍ່ເຕັມຕົວຂອງ ອົງປະກອບແມ່ເຫຼັກອ່ອນ ແລະ ໂລຫະປະສົມ amorphous ໃນປັດຈຸບັນເຮັດໃຫ້ການອອກແບບວົງຈອນແມ່ເຫຼັກ 3D. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເຕັກໂນໂລຍີການຫໍ່ດ້ວຍເສັ້ນໃຍກາກບອນແກ້ໄຂບັນຫາຂອງຄວາມສົມບູນຂອງ rotor ພາຍໃຕ້ກໍາລັງແຮງດັນທີ່ມີຄວາມໄວສູງ.
5. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ: ອະນາຄົດຢູ່ທີ່ນີ້
ດ້ວຍສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້ຄ່ອຍໆໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂ, ມໍເຕີ flux axial ແມ່ນການເຄື່ອນຍ້າຍຈາກຫ້ອງທົດລອງໄປສູ່ການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍ:
ຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່: ນີ້ແມ່ນຕະຫຼາດການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ. ບໍ່ວ່າຈະເປັນມໍເຕີ traction ຕົ້ນຕໍໃນ supercars ປະສິດທິພາບສູງຫຼືເປັນເຄື່ອງກໍາເນີດປະສິດທິພາບສູງໃນລະບົບ range-extender, motors flux axial ແມ່ນ redefining e-drive ປະສິດທິພາບ. ຜູ້ຜະລິດເຊັ່ນ Zhixin Technology ໄດ້ປະກາດແຜນການທີ່ຈະຜະລິດເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໃນຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນປີ 2026.
ການບິນໄຟຟ້າ: ເຮືອບິນ eVTOL ມີນໍ້າໜັກທີ່ລະອຽດອ່ອນ, ຕ້ອງການຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານເຄື່ອງຈັກເກີນ 8 kW/kg. ມໍເຕີ flux Axial ແມ່ນຫນຶ່ງໃນການແກ້ໄຂຈໍານວນຫນ້ອຍທີ່ສາມາດປະຕິບັດຄວາມຝັນຂອງການບິນໄດ້.
ຫຸ່ນຍົນມະນຸດ: ຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນຕ້ອງການຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແຮງບິດສູງຫຼາຍ ແລະຮູບຮ່າງຮາບພຽງ, ເຮັດໃຫ້ມໍເຕີຟອກຕາມແກນ ເໝາະສຳລັບຂໍ້ຕໍ່ຕົວກະຕຸ້ນ.
ມໍເຕີ flux axial ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການຟື້ນຟູ retro; ມັນເປັນ ການປະຕິວັດການ ປະຕິບັດໂດຍອຸປະກອນໃຫມ່ແລະຂະບວນການໃຫມ່. ມັນເຮັດໃຫ້ແນວຄິດເກົ່າແກ່ຫຼາຍສະຕະວັດທີ່ແຕກຫັກທີ່ 'ມໍເຕີຕ້ອງຍາວ ແລະ ເປັນຮູບທໍ່ກົມ.'
ສໍາລັບວິສະວະກອນແລະຜູ້ຜະລິດ, ນີ້ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການປັບປຸງສໍາລັບ powertrain - ມັນເປັນການປົດປ່ອຍຂອງ ສະຖາປັດຕະຍະກໍາ chassis ແລະປັດຊະຍາການອອກແບບຍານພາຫະນະໂດຍລວມ . ດ້ວຍ Mercedes-Benz ທີ່ໄດ້ຊື້ YASA ແລະຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງໃນປະເທດຈີນເຂົ້າມາຢ່າງແຂງແຮງ, ປີ 2026 ຄາດວ່າຈະເປັນປີທໍາອິດຂອງການຮັບຮອງເອົາມໍເຕີ flux axial ຂະຫນາດໃຫຍ່. ຍຸກຂອງລະບົບ e-drive ທີ່ນ້ອຍກວ່າ, ເບົາກວ່າ, ແລະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນກຳລັງມາຮອດຄວາມໄວເຕັມທີ່.
