Tényleg van egy "legjobb" elektromos motor?
Valószínűleg hallottad már a kifejezést "Valószínűleg a világ legjobb motorja" - a Carlsberg legendás sörszlogenjének játékos fordítása, amely közel öt évtizeden át futott. De mi köze a sörnek az elektromos motorokhoz? Abszolút semmi - kivéve, hogy egy fontos kérdést vet fel: valóban létezik egy "legjobb" motorkonstrukció?
Az elmúlt években rengeteg pletyka keringett arról. alternatív motortopológiák - a axiális fluxus a címre. transzverzális fluxus, még az úgynevezett "raxiális" minták - mindegyikük kiemelkedő minőséget ígér teljesítménysűrűség és egyéb teljesítménynövekedés a "standard" radiális fluxus motor.
A címen. Equipmakemi azonban másképp látjuk a dolgokat: mi motor topológia agnosztikus. Nincs egy univerzális "legjobb" motor. Ehelyett a megfelelő motor teljes mértékben függ a konkrét alkalmazás. Ami tökéletesen működik egy könnyű EV-ben, nem biztos, hogy optimális a repülőgépiparban, a hajózásban vagy az ipari felhasználásban.
A motoros teljesítmény alapjai
Alapvetően a maximális nyomaték bármely állandó mágneses motor mennyiségétől és minőségétől függ aktív anyagok - a mágnesek, elektromos acél és réz- vagy alumínium tekercsek.
A motorteljesítményben a legnagyobb ugrás az 1980-as évek elején történt, amikor bevezették a NdFeB (neodímium-vas-bór) mágnesek, amely forradalmasította a nyomatéksűrűséget. Azóta a legtöbb fejlesztés csak fokozatos volt, és a topológia önmagában nem tudja áthidalni a korlátokat ezek az anyagok.
Egy másik kulcsfontosságú tényező motor fordulatszám. A hatalom egyszerűen forgatónyomaték szorozva a fordulatszámmal, ami azt jelenti, hogy egy gyorsabban forgó motor elérheti a nagyobb fajlagos teljesítmény azonos aktív tömeggel.
Miért fontos a hűtés és a hatékonyság
A csúcsnyomaték és a teljesítmény nagyszerű címlapokon szerepel, de a való világban az számít leginkább, hogy folyamatos nyomaték-a tartós teljesítményszint, amelyet a motor túlmelegedés nélkül képes leadni.
Ez az a hely, ahol motorhűtési rendszerek kritikussá válik. Az Equipmake-nél nagy hangsúlyt fektetünk a következőkre fejlett hőkezelés, mert a jobb hűtés növeli a folyamatos teljesítményt költség- és súlynövekedés nélkül.
A hatékonyság szintén nagy szerepet játszik. A nagyobb hatékonyság azt jelenti:
- Kevesebb hőt kell kezelni,
- Nagyobb hatótávolság az EV-kben, és
- Nagyobb megbízhatóság igényes körülmények között.
Radiális fluxusmotorok: A Proven Workhorse
Bár különböző topológiákat vizsgálunk, elsődlegesen továbbra is a következőkre összpontosítunk radiális fluxusú (RF) motorok többféle konfigurációban:
- Felületi állandó mágnes (SPM) - beleértve a Halbach tömb és hagyományos kialakítású,
- küllőkialakítások, és
- Belső állandó mágnes (IPM) rendszerek.
Összehasonlítva axiális fluxusú (AF) motorok, az RF motorok számos fontos előnyt nyújtanak:
- Egyszerűbb rotor kialakítás, lehetővé téve nagyobb maximális sebesség és kiváló teljesítménysűrűség.
- Egyetlen légrés, szemben az AF motorok kettős légréseivel, ami lehetővé teszi a jobb fluxuskihasználás.
- Könnyebb skálázhatóság, ahol a motor hosszának meghosszabbításával nagyobb nyomatékigényt lehet kielégíteni nagyobb átalakítások nélkül.
Költség és teljesítmény egyensúlya
IPM motorok különösen vonzóak, mert mindkettőt generálják mágneses nyomaték és reluktancia nyomaték, felajánlva nagyobb nyomaték egységnyi mágnestömegre vetítve és alacsonyabb költség a tiszta SPM-konstrukciókhoz képest.
Az alkalmazásokat üldöző alkalmazásokhoz csúcsteljesítményazonban, SPM motorok- akár radiális, akár axiális - továbbra is páratlanok, mindkét topológia hasonló csúcsteljesítményt nyújt.
A megfelelő motor kiválasztása
A "legjobb" motor sosem egyetlen specifikációról szól. Hanem arról, hogy megfeleljen egy kiegyensúlyozott kritériumrendszertöbbek között:
- Teljesítmény és nyomaték sűrűség,
- Hatékonyság a várható üzemidő alatt,
- Költségek és méretezhetőség a gyártásban, és
- Környezeti tartósság a tervezett felhasználási esethez.
Ezért az Equipmake megközelítése továbbra is rugalmas és alkalmazásvezérelt. Nincs olyan megoldás, amelyik mindenre megfelel, csak a optimális motor a feladathoz.
Mi a következő a motoros innovációban
Természetesen gyakran kérdezik tőlünk, "Igen, de mi a legnagyobb teljesítménysűrűség, amit el lehet érni?"
Izgalmas fejlesztések vannak folyamatban. A következő generációs felületi állandó mágneses, Halbach-táblás radiális fluxusú motorok célja, hogy kW/kg-ban új referenciaértékeket állít fel, a határait feszegetve teljesítménysűrűség és hatékonyság. További részletek hamarosan kiderülnek a CENEX.
És igen - a radiális fluxusú konstrukciókban továbbra is folynak a viták, például arról, hogy hajtűs állórész tekercsek valóban felülmúlják koncentrált tekercselés. De ez egy másik nap témája... talán a legjobb, ha egy hideg sör mellett beszéljük meg. Valószínűleg.
A legfontosabb tudnivalók a mérnökök és az OEM-ek számára
- Van nincs univerzális "legjobb" motor - csak a a legmegfelelőbb egy adott alkalmazáshoz.
- Hűtés és hatékonyság ugyanolyan kritikusak, mint a csúcsnyomaték és a teljesítmény.
- A radiális fluxusmotorok továbbra is rendkívül versenyképesek, bizonyított skálázhatósággal és jelentős költségelőnyökkel.
- Folyamatos innováció a anyagok, hűtés és tekercselési technikák a teljesítmény határait feszegeti minden topológiában.