சக்தியின் எல்லைகளை மறுவரையறை செய்தல்: அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் பாரம்பரிய மின் இயக்கி அமைப்புகளை எவ்வாறு சீர்குலைக்கின்றன

புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள், eVTOL விமானங்கள் மற்றும் மனித ரோபோக்கள் கூட அசுர வேகத்தில் முன்னேறும்போது, ​​பொறியாளர்கள் நித்திய சவாலை எதிர்கொள்கின்றனர்:  வரையறுக்கப்பட்ட இடத்தில் இருந்து தீவிர சக்தியை எவ்வாறு பிரித்தெடுப்பது?

பாரம்பரிய ரேடியல் ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் (பழக்கமான உருளை இயந்திரங்கள்) அவற்றின் உடல் வரம்புகளை நெருங்கி வருகின்றன. இந்த நேரத்தில், அடுத்த தலைமுறை முக்கிய தொழில்நுட்பம் -  அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார் - அமைதியாக மைய நிலைக்கு வருகிறது. இது 1821 இல் ஃபாரடே கண்டுபிடித்த மின்சார மோட்டாரின் அசல் வடிவம் மட்டுமல்ல, 'இலகுரக மற்றும் அதிக சக்தி.' என்ற முரண்பாட்டிற்கு இன்றைய உகந்த தீர்வாகவும் உள்ளது.

1. உடற்கூறியல்: 'உருளை கேன்' முதல் 'பான்கேக்' வரை - ஒரு வடிவ காரணி புரட்சி

அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டாரைப் புரிந்து கொள்ள, காட்சி ஒப்பீடு மூலம் எளிதான வழி:

• பாரம்பரிய ரேடியல் மோட்டார்:  'உருளை கேன்' போன்ற வடிவம். ஸ்டேட்டர் ரோட்டரைச் சுற்றி உள்ளது, மேலும் காந்தப் பாய்வு  ரேடியல் திசையில் (ஆரம்) செங்குத்தாக கதிர்வீசுகிறது.  ரோட்டரின் இந்த அமைப்பு இயந்திரத்திற்கு நீண்ட அச்சு நீளத்தை அளிக்கிறது, இது பருமனானதாக ஆக்குகிறது.

•  அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்:  'பான்கேக்' அல்லது 'காம்பாக்ட் டிஸ்க்' போன்ற வடிவமானது. ஸ்டேட்டரும் ரோட்டரும்  நேராக நேருக்கு நேர் அடுக்கப்பட்டிருக்கும் , மேலும் காந்தப் பாய்வு நேராக  அச்சு திசையில்  (தண்டுக்கு இணையாக) பயணிக்கிறது. இந்த நேருக்கு நேர் தளவமைப்பு அதை இயல்பாகவே தட்டையாகவும் கச்சிதமாகவும் ஆக்குகிறது.

ரேடியல் மோட்டாரை ஸ்பின்னிங் பீப்பாய் என்று நீங்கள் நினைத்தால், ஒரு அச்சு மோட்டார் என்பது இரண்டு அரைக்கும் சக்கரங்கள் எதிரெதிரே சுழல்வது போன்றது.

2. முக்கிய நன்மைகள்: சிறியது இன்னும் வலிமையானது

உயர்தர சூப்பர் கார்கள் (எ.கா., ஃபெராரி, மெர்சிடிஸ்-ஏஎம்ஜி) மற்றும் விண்வெளி ஜாம்பவான்கள் அச்சு ஃப்ளக்ஸ் தொழில்நுட்பத்திற்கான பாரம்பரிய தீர்வுகளை ஏன் கைவிடுகிறார்கள்? பதில் அதன் 'விளையாட்டு மாறும்' உடல் பண்புகளில் உள்ளது.

A. அல்ட்ரா-ஹை பவர் & டார்க் டென்சிட்டி

சுழலி விட்டம் ஸ்டேட்டரை விட பெரியதாக உருவாக்கப்படலாம் (பிளவு விகிதம் 100% வரை) மற்றும் காந்தங்கள் சுழற்சி அச்சில் இருந்து வெகு தொலைவில் அமைந்திருப்பதால், அந்நியக் கொள்கை (முறுக்கு = விசை × ஆரம்) என்பது அதே தற்போதைய உள்ளீட்டிற்கு, அது கணிசமாக அதிக முறுக்குவிசையை வழங்குகிறது.
மேம்பட்ட அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் 115 Nm/kg முறுக்கு அடர்த்தியை அடைய முடியும் என்று தரவு காட்டுகிறது - பாரம்பரிய V8 இயந்திரத்துடன் ஒப்பிடலாம், ஆனால் மிகவும் இலகுவானது. வழக்கமான ரேடியல் மோட்டார்களுடன் ஒப்பிடுகையில், ஆற்றல் அடர்த்தி பொதுவாக 30% க்கும் அதிகமாக அதிகரிக்கிறது, சில வடிவமைப்புகள் 14.9 kW/kg ஐ எட்டும்.

பி. காம்பாக்ட் 'ஸ்பேஸ் மேஜிக்'

வாகன சேஸ் வடிவமைப்பில், அச்சு இடம் பெரும்பாலும் பிரீமியத்தில் இருக்கும். ஒரு அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டரின் மிகக் குறுகிய அச்சு நீளம், அதை நேரடியாக ஒரு சக்கரத்திற்குள் (ஹப் மோட்டாராக) பொருத்த அனுமதிக்கிறது அல்லது சேஸில் உள்ள இடைவெளிகளில் தடையின்றி உட்பொதிக்கப்படுகிறது. இது முன் மற்றும் பின்புற சேமிப்பிடத்தை விடுவிக்கிறது மற்றும் விநியோகிக்கப்பட்ட டிரைவிற்கான இயற்பியல் அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.

C. உயர் திறன் மூலம் விரிவாக்கப்பட்ட வரம்பு

ஒரு குறுகிய ஃப்ளக்ஸ் பாதை மற்றும் குறைந்த இரும்பு இழப்புகள் (ஹிஸ்டெரிசிஸ் மற்றும் சுழல் மின்னோட்ட இழப்புகள்), இந்த மோட்டார்கள் பெரும்பாலும் 96% அல்லது 97% க்கும் அதிகமான செயல்திறனை அடைகின்றன. அதே பேட்டரி திறனுக்கு, அது நேரடியாக நீண்ட ஓட்டுநர் வரம்பிற்கு மாற்றப்படும்.

3. இடவியல்: 'சாண்ட்விச்' ரோட்டர்கள் மற்றும் ஸ்டேட்டர்களின் கட்டமைப்புகள்

அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் பல வடிவங்களில் வருகின்றன. செயல்திறன் மற்றும் குளிர்ச்சியை சமநிலைப்படுத்த, பொறியாளர்கள் முக்கியமாக இரண்டு 'சாண்ட்விச்' கட்டமைப்புகளை உருவாக்கியுள்ளனர்:

• சிங்கிள்-ரோட்டர் / டபுள்-ஸ்டேட்டர் (மிடில் ரோட்டார்):  ரோட்டார் இரண்டு ஸ்டேட்டர்களுக்கு இடையில் அமர்ந்திருக்கும். காந்த ஈர்ப்பு சக்திகள் ஒன்றையொன்று ரத்து செய்து, சமநிலையற்ற அச்சு விசை சிக்கலை தீர்க்கிறது. வலுவான மற்றும் உயர் செயல்திறன் இயக்கிகளுக்கு ஏற்றது.

• சிங்கிள்-ஸ்டேட்டர் / டபுள்-ரோட்டர் (மிடில் ஸ்டேட்டர்):  ஸ்டேட்டர் இரண்டு ரோட்டர்களுக்கு இடையில் அமர்ந்திருக்கும். இந்த உள்ளமைவு அதிக சுழற்சி நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஸ்டேட்டரை நேரடியாக எண்ணெயுடன் குளிர்விப்பதை எளிதாக்குகிறது, இது தீவிர செயல்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பிடித்தது.

4. உற்பத்திச் சவால்கள்: இப்போது மட்டும் ஏன் எடுக்கப்படுகிறது?

ஆக்சியல் ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார் 1821 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது - ரேடியல் மோட்டாரை விட முந்தையது - கடந்த 200 ஆண்டுகளாக அது ஏன் முக்கிய நீரோட்டமாக மாறவில்லை? பதில்  செயல்முறை மற்றும் பொருள் சிக்கல்களில் உள்ளது.

• மிகத் துல்லியமான தேவைகள்:  பிளானர் காற்று இடைவெளி காரணமாக, ஒரு சிறிய ரோட்டார் சாய்வு அல்லது போர்பேஜ் கூட ரோட்டரையும் ஸ்டேட்டரையும் தொடுவதற்கு ('தேய்த்தல்') காரணமாகலாம். இது வழக்கமான மோட்டார்களைக் காட்டிலும் துல்லியமான மற்றும் அசெம்பிளிக் கோரிக்கைகளை மிகக் கடுமையாகச் சுமத்துகிறது.

• வெப்பச் சிதறல் சிரமங்கள்:  கச்சிதமான 'சாண்ட்விச்' அமைப்பு என்பது வெப்ப நிராகரிப்பிற்கான சிறிய பரப்பளவைக் குறிக்கிறது; வெப்பம் வேகமாக குவிகிறது. இதைத் தீர்க்க, YASA போன்ற உற்பத்தியாளர்கள் அறிமுகப்படுத்தியுள்ளனர்  நீரில் மூழ்கிய எண்ணெய் குளிரூட்டலை , ஸ்டேட்டர் முறுக்குகளை நேரடியாக குளிரூட்டும் எண்ணெயில் மூழ்கடித்துள்ளனர்.

• புதிய பொருட்கள் புரட்சி:  பாரம்பரிய சிலிக்கான் எஃகு லேமினேஷன்கள் அச்சு மோட்டார்கள் தேவைப்படும் சிக்கலான, வட்ட வடிவிலான வடிவவியலில் வடிவமைக்க கடினமாக உள்ளது. முதிர்ச்சி  மென்மையான காந்த கலவைகள்  மற்றும்  உருவமற்ற கலவைகளின்  இப்போது 3D காந்த சுற்று வடிவமைப்பை செயல்படுத்துகிறது. இதற்கிடையில், கார்பன்-ஃபைபர் மடக்கு தொழில்நுட்பம் அதிவேக மையவிலக்கு விசைகளின் கீழ் ரோட்டார் ஒருமைப்பாட்டின் சிக்கலைக் குறிக்கிறது.

5. விண்ணப்பங்கள்: எதிர்காலம் இங்கே உள்ளது

இந்த சவால்கள் படிப்படியாக சமாளிக்கப்படுவதால், அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் ஆய்வகங்களிலிருந்து வெகுஜன உற்பத்திக்கு நகர்கின்றன:

• புதிய ஆற்றல் வாகனங்கள்:  இது மிகப்பெரிய வளர்ச்சி சந்தையாகும். உயர்-செயல்திறன் கொண்ட சூப்பர் கார்களில் முக்கிய இழுவை மோட்டாராக இருந்தாலும் சரி அல்லது ரேஞ்ச்-எக்ஸ்டெண்டர் சிஸ்டங்களில் மிகவும் திறமையான ஜெனரேட்டராக இருந்தாலும் சரி, அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் இ-டிரைவ் செயல்திறனை மறுவரையறை செய்கின்றன. ஜிக்சின் டெக்னாலஜி போன்ற உற்பத்தியாளர்கள் 2026 ஆம் ஆண்டளவில் தொடர்புடைய பவர் ட்ரெய்ன்களை பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யும் திட்டங்களை அறிவித்துள்ளனர்.

• மின்சார விமானப் போக்குவரத்து:  eVTOL விமானங்கள் அதிக எடை உணர்திறன் கொண்டவை, 8 kW/kg ஐ விட அதிக மோட்டார் ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கோருகின்றன. விமானத்தின் கனவை நிறைவேற்றும் திறன் கொண்ட சில தீர்வுகளில் அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் ஒன்றாகும்.

• மனித வடிவ ரோபோக்கள்:  ரோபோ மூட்டுகளுக்கு மிக அதிக முறுக்கு அடர்த்தி மற்றும் தட்டையான வடிவம் தேவை - ஆக்சுவேட்டர் மூட்டுகளுக்கு அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார்கள் சிறந்ததாக அமைகிறது.

 

அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார் வெறும் ரெட்ரோ மறுமலர்ச்சி அல்ல; இது  செயல்திறன் புரட்சி .  புதிய பொருட்கள் மற்றும் புதிய செயல்முறைகளால் இயக்கப்படும் 'மோட்டார்கள் நீளமாகவும் உருளையாகவும் இருக்க வேண்டும்' என்ற நூற்றாண்டு பழமையான மனநிலையை இது சிதைக்கிறது.

பொறியாளர்கள் மற்றும் உற்பத்தியாளர்களுக்கு, இது பவர்டிரெய்னுக்கான புதுப்பிப்பு மட்டுமல்ல - இது விடுதலையாகும்  சேஸ் கட்டிடக்கலை மற்றும் ஒட்டுமொத்த வாகன வடிவமைப்பு தத்துவத்தின் . Mercedes-Benz நிறுவனம் YASA ஐ கையகப்படுத்தியது மற்றும் சீனாவில் விநியோகச் சங்கிலிகள் தீவிரமாக களத்தில் இறங்குவதால், 2026 பெரிய அளவிலான அச்சு ஃப்ளக்ஸ் மோட்டார் தத்தெடுப்பின் முதல் ஆண்டாக இருக்கும். சிறிய, இலகுவான மற்றும் அதிக சக்தி வாய்ந்த இ-டிரைவ் அமைப்புகளின் சகாப்தம் முழு வேகத்தில் வந்து கொண்டிருக்கிறது.