정말 "최고의" 전기 모터가 있을까요?
다음과 같은 문구를 들어보셨을 겁니다. "아마도 세계 최고의 모터" - 50년 가까이 이어져 온 칼스버그의 전설적인 맥주 슬로건을 장난스럽게 변형한 것입니다. 하지만 맥주가 전기 모터와 무슨 관련이 있을까요? 중요한 의문을 불러일으킨다는 점을 제외하면 전혀 상관없습니다: 정말 '최고의' 모터 디자인이 있을까요?
최근 몇 년 동안 많은 화제를 불러일으켰습니다. 대체 모터 토폴로지 - 에서 축 방향 플럭스 에 가로 플럭스심지어 소위 "raxial" 디자인 - 각 유망한 우수한 전력 밀도 및 "표준" 대비 기타 성능 향상 방사형 플럭스 모터.
에서 Equipmake그러나 우리는 다른 관점을 가지고 있습니다. 모터 토폴로지 불가지론. 보편적인 "최고의" 모터는 하나도 없습니다. 대신 오른쪽 모터 는 전적으로 특정 애플리케이션. 경량 전기차에서 완벽하게 작동하는 것이 항공우주, 해양 또는 산업용으로 최적이 아닐 수도 있습니다.
모터 성능의 기본
핵심은 최대 토크 의 영구 자석 모터 의 양과 품질에 따라 달라집니다. 활성 재료 - 의 자석, 전기 강철, 구리 또는 알루미늄 권선.
운동 성능의 가장 큰 도약은 1980년대 초에 다음과 같은 제품이 도입되면서 일어났습니다. 네오디뮴-철-붕소(NdFeB) 자석를 개발하여 토크 밀도를 혁신적으로 개선했습니다. 그 이후로 대부분의 개선 사항은 점진적으로 이루어졌습니다. 토폴로지만으로는 한계를 우회할 수 없습니다. 를 설정합니다.
또 다른 핵심 요소는 모터 속도. 파워는 간단히 토크에 회전 속도를 곱한 값더 빨리 회전하는 모터가 더 빨리 회전한다는 의미입니다. 더 높은 비전력 동일한 활성 질량으로.
냉각 및 효율성이 중요한 이유
최대 토크와 파워는 큰 헤드라인을 장식하지만, 실제 세계에서 가장 중요한 것은 다음과 같습니다. 연속 토크-모터가 과열 없이 제공할 수 있는 지속적인 출력 수준입니다.
여기에서 모터 냉각 시스템 중요해집니다. Equipmake는 다음 사항에 중점을 두고 있습니다. 고급 열 관리왜냐하면 비용이나 무게를 추가하지 않고도 더 나은 냉각으로 지속적인 전력 증가.
효율성 또한 큰 역할을 합니다. 효율성이 높다는 것은 곧
- 관리할 열 감소,
- 전기차의 주행 거리 향상및
- 까다로운 조건에서 안정성 향상.
방사형 플럭스 모터: 입증된 주력 제품
다양한 토폴로지를 탐색하는 동안 주요 초점은 다음과 같습니다. 방사형 자속(RF) 모터 를 여러 구성으로 사용할 수 있습니다:
- 표면 영구 자석(SPM) - 포함 할바흐 배열 및 기존 디자인,
- 스포크 디자인및
- 내부 영구 자석(IPM) 시스템.
다음에 비해 축 방향 자속(AF) 모터RF 모터는 몇 가지 중요한 이점을 제공합니다:
- 더욱 간소화된 로터 디자인를 활성화하여 더 빠른 최대 속도 그리고 우수 전력 밀도.
- 단일 에어 갭AF 모터의 이중 에어 갭과 비교하여 다음과 같은 이점을 제공합니다. 플럭스 활용도 향상.
- 손쉬운 확장성모터 길이를 연장하면 큰 재설계 없이도 더 높은 토크 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
비용과 성능의 균형
IPM 모터 은 두 가지를 모두 생성하기 때문에 특히 매력적입니다. 자기 토크 그리고 릴럭턴스 토크제공 자석 질량 단위당 더 높은 토크 그리고 비용 절감 순수 SPM 설계와 비교하여
추격하는 애플리케이션의 경우 최고 성능하지만 SPM 모터-방사형 또는 축방향 토폴로지 모두 비슷한 최고급 결과를 제공하며, 두 토폴로지 모두 타의 추종을 불허합니다.
올바른 모터 선택
"최고의" 모터는 결코 단일 사양이 아닙니다. 그것은 균형 잡힌 기준를 포함합니다:
- 전력 및 토크 밀도,
- 예상 듀티 사이클에 대한 효율성,
- 제조 비용 및 확장성및
- 환경적 내구성 사용 사례에 맞게 설정하세요.
이큅메이크의 접근 방식은 다음과 같습니다. 유연하고 애플리케이션 중심적인. 만능 솔루션은 없습니다. 작업에 최적화된 모터.
모터 혁신의 다음 단계
물론 이런 질문을 자주 받습니다, "네, 하지만 달성할 수 있는 최고 전력 밀도는 얼마입니까?"
흥미로운 개발이 진행 중입니다. 차세대 표면 영구 자석, 할바흐 어레이 방사형 자속 모터 는 다음을 위해 설계되었습니다. kW/kg 단위의 새로운 벤치마크 설정의 한계를 뛰어넘어 전력 밀도 및 효율성. 자세한 내용은 다음 링크에서 곧 공개될 예정입니다. CENEX.
그리고 방사형 플럭스 설계 내에서 다음과 같은 논쟁이 계속되고 있습니다. 헤어핀 고정자 권선 진정으로 뛰어난 성능 집중 권선. 하지만 이는 다른 날의 이야기입니다... 아마도 시원한 맥주 한 잔과 함께 논의하는 것이 가장 좋을 것입니다. 아마도요.
엔지니어 및 OEM을 위한 핵심 사항
- 다음이 있습니다. 범용 "최고" 모터 없음 - 만 주어진 애플리케이션에 가장 적합.
- 냉각 및 효율성 는 최대 토크와 출력만큼이나 중요합니다.
- 방사형 자속 모터는 여전히 높은 경쟁력을 유지합니다.는 검증된 확장성과 강력한 비용 이점을 제공합니다.
- 지속적인 혁신 소재, 냉각 및 와인딩 기술 는 모든 토폴로지에서 성능의 한계를 뛰어넘고 있습니다.