Распад трошкова ротора мотора са аксијалним флуксом: магнети, гвоздено језгро или инкапсулација – шта узима највећи удео?

Мотори са ксијалним флуксом покрећу револуцију снаге у возилима нове енергије, хуманоидним роботима, еВТОЛ (електрично вертикално полетање и слетање) авионима и још много тога, захваљујући својој компактној величини, малој тежини и великој густини снаге. Међутим, релативно висока цена производње остаје уско грло за усвајање у великим размерама. Дакле, шта тачно чини цену једног аксијални флукс мотор ротор ? А међу магнетима, процесом ламинације језгра и материјалом за инкапсулацију, који чини највећи део? Овај чланак вам то разлаже.

1. Магнет Граде – Неоспорни шампион у трошковима

Међу свим материјалима у мотору са аксијалним флуксом,  магнети (трајни магнети) су највећа ставка трошкова.

Магнети неодимијум-гвожђе-бор (НдФеБ) високих перформанси уграђени у диск ротора су „срце“ које генерише магнетно поље. Пошто су ротори мотора са аксијалним флуксом типично ултра танки и могу да раде на температурама од 180-200°Ц, магнети морају да показују изузетно висок енергетски производ, високу коерцитивност (да би се одупрли демагнетизацији) и способност обраде у микронске танке кришке. Стандардни НдФеБ магнети не могу испунити ове строге захтеве – посебно прилагођени материјали високог квалитета су неопходни.

Подаци из индустрије показују да  магнети чине 35-40% укупних трошкова мотора и да још одлучније доминирају у цени материјала ротора. Са растућим ценама материјала ретких земаља последњих година, овај удео је још већи. Стога  је класа магнета фактор број један који одређује цену ротора.

2. Ламинација језгра – Мањи удео у трошковима, али не без техничких изазова

Гвоздено језгро (укључујући језгро статора и део гвожђа ротора) чини релативно мањи део трошкова мотора са аксијалним флуксом.

За разлику од традиционалних мотора радијалног флукса који користе слојеве од силицијумског челика, мотори са аксијалним флуксом суочавају се са 3Д магнетним колом којим се не може руковати конвенционални силиконски челик. Тренутно главно решење је  СМЦ (меки магнетни композит)  – гвожђе у праху обложено изолационим слојем и затим сабијено у облик – који може формирати сложене геометрије типа диска у једном кораку пресовања.

Језгро обично представља око 10-15% укупних трошкова мотора.  Иако је удео скроман, процесна технологија за СМЦ је захтевна: изолациони премаз на свакој честици праха мора бити изузетно танак да би се постигла висока густина, али не сме да се оштети током сабијања под високим притиском – што захтева дуготрајну валидацију процеса. Поред тога, сировина за прах од меке магнетне легуре кошта око двоструко више од силицијумског челика, што додатно повећава трошкове процеса.

3. Материјал за енкапсулацију – најмањи удео, али критична улога

Материјали за инкапсулацију чине најмањи део трошкова ротора мотора са аксијалним флуксом.

Инкапсулирајућа једињења се углавном користе за попуњавање празнина између кућишта и језгра, и између кућишта и намотаја завојнице, служећи функцијама као што су топлотна проводљивост, електрична изолација, фиксација и дисперзија напона. Пошто су мотори са аксијалним флуксом равни са ограниченом површином за дисипацију топлоте, управљање топлотом је велики изазов. Употреба једињења за заливање високе топлотне проводљивости (нпр. са топлотном проводљивошћу од 2-3 В/м·К) је једна важна мера за побољшање хлађења.

Међутим, у смислу доприноса трошкова, материјали за инкапсулацију су далеко иза магнета и језгра, чинећи само мали део укупне БОМ ротора.

4. Резиме: Магнети > Језгро > Енкапсулација

Стављајући све заједно, рангирање трошкова за ротор мотора са аксијалним флуксом је јасно:

Класа магнета је највећа компонента трошкова у ротору мотора са аксијалним флуксом , чинећи 35-40% укупних трошкова мотора – далеко премашујући језгро и инкапсулацију. Ово такође објашњава зашто индустрија посматра магнете и као „срце“ и као „Ахилову пету“ мотора са аксијалним флуксом: они одређују не само плафон перформанси мотора већ и доњи праг трошкова.

5. СДМ: Флексибилна производна линија омогућава обимну испоруку

У индустријализацији ротора мотора са аксијалним флуксом, ефикасна и флексибилна производна способност је кључна.  СДМ (Хангзхоу Схенгсхиденг Магнетиц Материалс Цо., Лтд.)  – високотехнолошко предузеће на националном нивоу фокусирано на магнете и магнетна решења – изградило је изразиту предност у пољу ротора мотора са аксијалним флуксом.

На страни производње,  СДМ је поставио флексибилну линију за склапање у својој фабрици, омогућавајући брзе промене између различитих типова склопова ротора мотора са аксијалним протоком . Ова флексибилна производна способност омогућава ефикасан одговор на прилагођене захтеве за мултиваријантном, малосеријском производњом, значајно побољшавајући и пропусност и агилност испоруке.

До данас,  СДМ је већ постигао запремину испоруке вишеструких модела ротора мотора са аксијалним флуксом . Како мотори са аксијалним флуксом брзо продиру на тржишта од трилиона јуана, као што су нова енергетска возила, хуманоидни роботи и економија на малим висинама, СДМ-ов флексибилни распоред линија и доказани резултати масовне испоруке граде чврст јарак за компанију у све конкурентнијем пејзажу.