Opis izdelka

Motor z aksialnim magnetnim tokom je sinhroni motor na trajne magnete, ki uporablja diskasto topologijo aksialnega magnetnega toka; smer magnetnega polja je vzporedna z rotacijsko osjo, stator in rotor pa sta nameščena v obliki ploščatih diskov, vzporedno drug ob drugega. Zasnovan je za visokotehnološke aplikacije, kjer so omejeni prostori, potrebna je majhna teža, visoka gostota moči in hitra dinamična odzivnost, ter rešuje težave tradicionalnih radialnih motorjev, ki imajo velike aksialne dimenzije, veliko težo, nizko učinkovitost in počasen odziv. S kombinacijo več diskov lahko dosežemo rezervno moč ali visoko izhodno moč, zato predstavlja naslednjo generacijo ključnih pogonskih komponent za nove električne vozila, letalstvo in visokotehnološko industrijsko avtomatizacijo.

Načelo delovanja

1. Pot magnetnega toka: magnetni tok teče vzporedno z osjo motorja, stator in rotor sta nameščena kot ploščati diski, obrnjena drug proti drugemu, kar skrajša magnetno vezivo in zmanjša izgube v jeklu.
2. Oblikovanje navora: trajni magneti na rotorju se spajajo s polji navitij na statorju, veliki premeri magnetnih polj pa ustvarjajo visoko gostoto navora.
3. Konstrukcijske prednosti: ploščata »diskasta« zasnova, z izjemno kratko aksialno dolžino, omogoča kombinacijo več diskov in prilagodljivo razširjanje moči.
4. Dinamične lastnosti: rotor ima nizko momentno vztrajnost, hitro odzivnost na tok in omogoča visoko dinamično natančnost nadzora.

Jedrne prednosti in prodajne točke

1. Izjemna lahkost: zmanjšanje teže za 50–70 %

Pri enaki moči in navoru je teža le 30–50 % tradicionalnega radialnega motorja; 200-kW pogonski motor lahko zmanjšamo s 120 kg na 50–60 kg, kar neposredno izboljša dometa električnih vozil ali nosilnost letalstva.

2. Izjemno kompaktna zasnova: aksialna dolžina je skrajšana za 50–70 %

Aksialna dolžina je le 30–50 % tradicionalnega radialnega motorja; debelina motorja v napravi za kolesa se lahko skrajša s 100 mm na 40–50 mm, robotske sklepe pa z 80 mm na 30–40 mm, ne da bi pri tem zasedali dodaten prostor.

3. Izjemno visoka gostota moči in navora: povečanje za 2–5 krat

Gostota navora: 20–30 Nm/kg (tradicionalni radialni motorji 5–10 Nm/kg).

Gostota moči: 5–8 kW/kg (tradicionalni radialni motorji 1,5–3 kW/kg).

30-kg aksialni motor lahko proizvede navor, enak tistemu, ki ga proizvede 100-kg radialni motor, 15-kg motor pa lahko zagotovi 30–40 kW vršne moči za električni motocikel.

4. Visoka učinkovitost v širokem območju: izboljšanje učinkovitosti za 2–5 odstotnih točk

Vrhunska učinkovitost: 96–98 % (tradicionalni radialni motorji 92–96 %).

Delež območja z učinkovitostjo nad 90 %: 85–95 % (tradicionalni radialni motorji 60–80 %).

Učinkovitost električnih vozil se iz 93 % povzpne na 96 %, kar poveča dometa za okoli 5 %; 10-kW motor oddaja 30–40 % manj toplote, zato je hladilni sistem kompaktnejši.

5. Hitra dinamična odzivnost: momentna vztrajnost je zmanjšana za 50–80 %

Momentna vztrajnost rotorja je le 20–50 % primerljivega radialnega motorja; čas pospeševanja se skrajša za 2–5 krat, robotski gib se skrajša za 20–40 %, pasovna širina regulacije položaja se poveča za 3–5 krat, natančnost obdelave pa doseže ±0,002 mm.

6. Učinkovito hlajenje in visoka zanesljivost

Ploščata konstrukcija ima večjo površino za odvod toplote, toplota se hitreje prenaša; zasnova brez zobniškega menjalnika in direktno pogon na motor omogoča podaljšanje povprečnega intervala med okvarami (MTBF) za 2–3 krat, zmanjšuje se frekvenca vzdrževanja.

Ciljna skupina

1. Nove električne vozila in visokozmogljiva mobilnost: proizvajalci vozil, dobavitelji električnih pogonskih sistemov, ponudniki rešitev za motorje v kolesih.
2. Letalstvo in električno letalstvo: proizvajalci eVTOL letal, podjetja za drone, dobavitelji letalskih pogonskih sistemov.
3. Visokotehnološka industrija in avtomatizacija: proizvajalci humanoidnih robotov, kolaborativnih robotov, preciznih strojev, visokohitrostnih avtomatskih naprav.
4. Posebni pogonski sistemi in proizvodnja energije: proizvajalci vetrnih turbin, plimskih generatorjev, električnih pogonskih sistemov za ladje, integratorji hibridnih pogonskih sistemov za gradbene stroje.

Primeri uporabe

1. Nove električne vozila: glavni pogonski motor, motor ob kolesu, motor v kolesu, pogonski sistem za visokozmogljive športne avtomobile.
2. Električno letalstvo (eVTOL): glavni pogonski motor za letala, distribuirani električni pogonski sistem, lahka letalska pogonska enota.
3. Humanoidni / kolaborativni roboti: motorji za sklepe, lahki aktuatorji z visoko gostoto navora, servo sistemi visoke natančnosti.
4. Visokotehnološka industrijska avtomatizacija: glavne vretena preciznih strojev, hitre transportne traku, servo stiskalnice, pogonski sistemi za polprevodniške naprave.
5. Proizvodnja obnovljive energije: vetrne turbine, plimske generatorje, majhne visoko učinkovite genske skupine, sisteme za recikliranje energije.
6. Specializirana vozila in ladje: gradbene stroje, pristaniške naprave, električne pogonske sisteme za ladje, hibridne pogonske enote.

Reševanje težav v panogi

1. Hudo omejen aksialni prostor za namestitev: tradicionalni motorji so preveliki v aksialni smeri, zato ne morejo biti vgrajeni v kolesa, robotske sklepe ali kompaktne električne pogonske kabine.
2. Neskladje med težo in močjo/navorom: pri visoki moči je teža prevelika, kar zmanjša dometa, zmanjša nosilnost letalstva in vpliva na fleksibilnost opreme.
3. Počasen odziv in zakasnitev nadzora: tradicionalni motorji imajo veliko momentno vztrajnost, pospeševanje je počasno, natančnost položaja je nizka, zato ne morejo zadovoljiti potreb po hitri in natančni kontroli.
4. Zaradi nizke učinkovitosti in težav s hlajenjem: tradicionalni motorji imajo nizko učinkovitost, veliko toploto, kompleksen hladilni sistem, dolgoročno porabijo veliko energije in imajo visoke stroške vzdrževanja.

Jedrna vrednost izdelka

1. Vrednost teže: dometa ↑5–10 % ali nosilnosti ↑

Avtomobili: vsakih 10 kg zmanjšanja teže poveča dometa za 2–3 km, 200-kW motor, ki zmanjša težo za 60 kg+, poveča dometa za 12–18 km.

Letalstvo: vsakih 1 kg zmanjšanja teže eVTOL-a dopolni 0,5–1 kg baterije / potnikov, 200-kg pogonski sistem, ki zmanjša težo na 80–100 kg, znatno poveča doseg in nosilnost.

2. Vrednost prostora: osvobojenih 50–100 L ključnega prostora

Električna vozila: aksialne dimenzije pogonskega sklopa so skrajšane za 50 %+, kar osvobodi 50–100 L za paket baterij / potniško kabino.

Roboti: debelina sklepov je prepolovljena, kar omogoča več svobode in bolj prilagodljivo postavitev, kolaborativni roboti lahko vstopijo v tesne prostore za delo.

3. Vrednost učinkovitosti: poraba energije ↓10–20 %, letni prihranki na računih za elektriko so vidni

10-kW motor, ki deluje neprekinjeno, izboljša učinkovitost za 3 %, letna proizvodnja energije pa se poveča za 2600 kWh (pri 8000 urah delovanja).

Električna vozila skupaj zmanjšajo porabo energije za 10–20 %, pri enakih baterijah pa se dometa poveča za 5–10 %.

4. Dinamična vrednost: produktivnost ↑20–40 %, natančnost obdelave doseže mikronske mere

Roboti: cikli gibanja se skrajšajo za 20–40 %, zmogljivost na enoto časa se poveča.

Stroji: pasovna širina regulacije položaja se poveča za 3–5 krat, natančnost obdelave se iz ±0,01 mm dvigne na ±0,002 mm, kar omogoča vstop v segment visokonatančne obdelave.

5. Sistemski vrednost: skupni stroški lastnine (TCO) se zmanjšajo

Izpuščanje reduktorja, zmanjšanje konstrukcijskih elementov, poenostavitev hladilnega sistema — v primeru nekega robotskega sklepa se skupni stroški zmanjšajo za 15 %.

Direktni pogon brez zobniškega menjalnika, boljše hlajenje, daljši intervali med vzdrževanjem, ki se zmanjšajo za 2–3 krat, in nižji stroški vzdrževanja za 30–50 %.

Pogosta vprašanja (FAQ)

Vprašanje 1: Kakšna je osnovna razlika med motorjem z aksialnim magnetnim tokom in tradicionalnim radialnim motorjem?

Odgovor: Razlika je v smeri magnetnega toka — motor z aksialnim magnetnim tokom ima magnetni tok vzporeden z rotacijsko osjo, stator in rotor sta nameščena kot ploščati diski, vzporedno drug ob drugega; tradicionalni radialni motor ima magnetni tok v smeri radija, stator in rotor sta nameščena kot valjasti elementi, en eden v drugem. Aksialni motor je ploščatejši, lažji in ima višjo gostoto moči.

Vprašanje 2: Za katere aplikacije v novih električnih vozilih je primeren motor z aksialnim magnetnim tokom?

Odgovor: Primeren je za glavne pogonske motorje, motorje ob kolesu, motorje v kolesu, zlasti za visokozmogljive športne avtomobile in lahka električna vozila, saj lahko poveča dometa, optimizira notranji prostor in izboljša upravljanje.

Vprašanje 3: Kakšne so prednosti motorja z aksialnim magnetnim tokom v letalstvu?

Odgovor: Zaradi majhne teže in visoke gostote moči lahko eVTOL letala znatno povečajo nosilnost in doseg; ploščata zasnova omogoča enostavno integracijo v telo letala in prilagoditev distribuiranim električnim pogonskim sistemom.

Vprašanje 4: Ali je vzdrževanje motorja z aksialnim magnetnim tokom zahtevno?

Odgovor: Zasnova z direktnim pogonom brez zobniškega menjalnika in dobro hlajenje omogočata podaljšanje povprečnega intervala med okvarami (MTBF) za 2–3 krat, zmanjšuje se frekvenca vzdrževanja, stroški vzdrževanja pa so nižji.

Vprašanje 5: Ali podpira prilagoditve za visoko moč?

Odgovor: Podpira jih, saj lahko s kombinacijo več diskov dosežemo rezervno moč ali visoko izhodno moč, kar zadovolji potrebe od 10 kW do 500 kW+.

Morda vam bo všeč

Motor z aksialnim magnetnim tokom

Vakuumski servomotor/stopničasti motor

Motor odporen na sevanje

Motor za visoke in nizke temperature

Vzdržljiv servomotor za rudništvo