Огляд продукту

Осійний магнітний двигун — це синхронний двигун з постійними магнітами, що використовує дискову осійну магнітну топологію; напрямок магнітного поля паралельний осі обертання, а статор і ротор розташовані у формі плоских дисків, паралельно один одному. Цей двигун спеціально розроблений для висококласних сценаріїв із обмеженим простором, легкістю, високою щільністю потужності та швидкою динамічною реакцією, вирішуючи проблеми традиційних радіальних двигунів, які мають великі осьові розміри, важку масу, низьку ефективність та повільну реакцію. За допомогою багатодискової ступеневої конструкції можна досягти резервування потужності або високої віддачі, що робить його наступним поколінням ключового силового компонента для нових енергетичних автомобілів, авіації та космонавтики, а також для висококласної промислової автоматизації.

Принцип роботи

1. Шлях магнітного поля: магнітний потік проходить паралельно осі двигуна; статор і ротор розташовані один навпроти одного у формі дисків, що забезпечує коротший магнітний контур і менші втрати на гірський матеріал.
2. Генерація крутного моменту: постійні магніти ротора взаємодіють з магнітним полем обмоток статора; велика діаметральна площа магнітних полюсів забезпечує високу щільність крутного моменту.
3. Конструкційні переваги: плоский «дисковий» дизайн, надзвичайно коротка осьова довжина, підтримка багатодискової ступеневої комбінації для гнучкого розширення потужності.
4. Динамічні характеристики: низький момент інерції ротора, швидка реакція на зміни струму, що забезпечує високу точність динамічного керування.

Основні переваги та конкурентні переваги

1. Надзвичайна легкість: зменшення маси на 50–70%

За тієї ж потужності/крутячому моменту, його маса становить лише 30–50% від традиційного радіального двигуна; 200-кВт двигун може бути зменшений з 120 кг до 50–60 кг, що безпосередньо підвищує запас ходу електромобіля або здатність до перевезення вантажів у авіації.

2. Надзвичайно компактні розміри: осьова довжина скорочена на 50–70%

Осьова довжина становить лише 30–50% від традиційного радіального двигуна; товщина колісного двигуна може бути зменшена з 100 мм до 40–50 мм, а суглоби роботів — з 80 мм до 30–40 мм, не займаючи зайвого монтажного простору.

3. Надзвичайно висока щільність потужності/крутячого моменту: підвищення у 2–5 разів

Щільність крутячого моменту: 20–30 Нм/кг (традиційний радіальний двигун — 5–10 Нм/кг).

Щільність потужності: 5–8 кВт/кг (традиційний радіальний двигун — 1.5–3 кВт/кг).

30-кг осьовий двигун може видавати крутячий момент, який дорівнює тому, що видає традиційний 100-кг радіальний двигун; 15-кг двигун може забезпечити пікову потужність 30–40 кВт для електричного мотоцикла.

4. Висока ефективність у широкому діапазоні: підвищення ефективності на 2–5 процентних пунктів

Пікова ефективність: 96–98% (традиційний радіальний двигун — 92–96%).

Частка режимів з ефективністю понад 90%: 85–95% (традиційний радіальний двигун — 60–80%).

Ефективність електромобіля зростає з 93% до 96%, запас ходу збільшується приблизно на 5%; тепловиділення 10-кВт двигуна зменшується на 30–40%, а система охолодження стає компактнішою.

5. Швидка динамічна реакція: момент інерції зменшено на 50–80%

Момент інерції ротора становить лише 20–50% від аналогічного за потужністю радіального двигуна; час розгону скорочується у 2–5 разів, період руху робота скорочується на 20–40%, ширина смуги позиціонування збільшується у 3–5 разів, а точність обробки досягає ±0.002 мм.

6. Гарне тепловідведення та висока надійність

Плоска конструкція забезпечує більшу площу теплообміну, швидше відводиться тепло; пряме приводне виконання без редуктора подовжує середній інтервал між поломками (MTBF) у 2–3 рази, а період технічного обслуговування стає довшим.

Цільова аудиторія

1. Нові енергетичні автомобілі та високопродуктивний транспорт: автовиробники, постачальники електроприводів, виробники рішень для колісних двигунів.
2. Авіація та електрична авіація: виробники літальних апаратів eVTOL, компанії, що виготовляють безпілотні літаки, постачальники авіаційних силових систем.
3. Висококласна промисловість та автоматизація: виробники гуманоїдних роботів, кооперативних роботів, точних верстатів, високопродуктивного автоматичного обладнання.
4. Специфічні силові системи та генерування енергії: виробники вітрових та приливних електрогенераторів, постачальники електроприводів для суден, інтегратори гібридних силових систем для будівельної техніки.

Сценарії застосування

1. Нові енергетичні автомобілі: основні двигуни, бічні двигуни, колісні двигуни, силові системи для високопродуктивних спорткарів.
2. Електрична авіація (eVTOL): основні двигуни літальних апаратів, розподілені електроприводні системи, легкі авіаційні силові блоки.
3. Гуманоїдні / кооперативні роботи: двигуни для суглобів, легкі виконавчі механізми з високою щільністю крутячого моменту, високоточні сервоприводи.
4. Висококласна промислова автоматизація: головні шпиндели точних верстатів, високопродуктивні конвеєри, сервоприводні преси, приводи для напівпровідникового обладнання.
5. Відновлювана енергетика: вітрові генератори, приливні генератори, малогабаритні високоефективні генератори, системи рекуперації енергії.
6. Спеціальні транспортні засоби та судна: будівельна техніка, портове обладнання, електроприводи для суден, гібридні силові блоки.

Вирішення галузевих проблем

1. Серйозне обмеження осьового монтажного простору: традиційні двигуни занадто довгі по осі, їх неможливо встановити в колісні двигуни, суглоби роботів, компактні електроприводні відсіки.
2. Протиріччя між масою та потужністю/крутячим моментом: при високій потребі в потужності маса стає занадто великою, що знижує запас ходу, зменшує вантажопідйомність у авіації та погіршує гнучкість обладнання.
3. Повільна динамічна реакція та затримка керування: традиційні двигуни мають великий момент інерції, повільно розганяються, мають низьку точність позиціонування, що не дозволяє задовольнити вимоги до високопродуктивного точного керування.
4. Буття системної ефективності та проблем з тепловідведенням: традиційні двигуни мають низьку ефективність, сильно нагріваються, система охолодження складна, що призводить до високих енергозатрат та витрат на обслуговування при тривалій експлуатації.

Основна цінність продукту

1. Цінність маси: запас ходу ↑5–10% або збільшення вантажопідйомності

Автомобілі: кожні 10 кг зменшення маси додають 2–3 км запасу ходу; 200-кВт двигун, зменшений на 60 кг+, збільшує запас ходу на 12–18 км.

Авіація: eVTOL, кожні 1 кг зменшення маси додає 0.5–1 кг більше батарей/пасажирів; 200-кг силова система, зменшена до 80–100 кг, значно підвищує дальність польоту та вантажопідйомність.

2. Цінність простору: звільнення 50–100 літрів ключового простору

Електромобілі: осьові розміри силового агрегату скорочені на 50%+, що звільняє 50–100 літрів для батарей/пасажирського відсіку.

Роботи: товщина суглобів зменшена наполовину, що дає більше свободи та гнучкішу компоновку; кооперативні роботи можуть проникати в вузькі простори для роботи.

3. Цінність ефективності: зменшення споживання енергії на 10–20%, значне зниження щорічних платіжок за електроенергію

10-кВт двигун, що працює безперервно, збільшує ефективність на 3%, щорічно генеруючи на 2600 кВт·год більше електроенергії (при 8000 годин роботи).

Електромобілі: загальне споживання енергії зменшується на 10–20%, при однаковій батареї запас ходу збільшується на 5–10%.

4. Цінність динаміки: підвищення продуктивності на 20–40%, точність обробки досягає мікронного рівня

Роботи: період руху скорочується на 20–40%, продуктивність за одиницю часу зростає.

Верстати: ширина смуги позиціонування збільшується у 3–5 разів, точність обробки зростає з ±0.01 мм до ±0.002 мм, що відкриває дорогу до високоточного оброблення.

5. Цінність системи: зниження загальних витрат на власництво (TCO)

Відмова від редуктора, зменшення розмірів конструкції, спрощення системи охолодження — у конкретному випадку суглоба робота загальні витрати зменшилися на 15%.

Прямий привід без редуктора, краще тепловідведення, подовження періоду технічного обслуговування у 2–3 рази, зниження витрат на обслуговування на 30–50%.

Часті питання (FAQ)

Q1: Яка основна різниця між осійним магнітним двигуном та традиційним радіальним двигуном?

A: Різниця у напрямку магнітного поля — у осійного магнітного двигуна магнітне поле паралельне осі обертання, статор і ротор розташовані у формі дисків, паралельно один одному; у традиційного радіального двигуна магнітне поле направлене по радіусу, статор і ротор розташовані у формі циліндрів, вкладених один у одного. Осійний двигун більш плоский, легший і має вищу щільність потужності.

Q2: Для яких застосувань осійний магнітний двигун підходить у нових енергетичних автомобілях?

A: Підходить для основних двигунів, бічних двигунів, колісних двигунів, особливо для високопродуктивних спорткарів та легких електромобілів; може підвищити запас ходу, оптимізувати внутрішній простір автомобіля та покращити керування.

Q3: Які переваги осійного магнітного двигуна у сфері авіації?

A: Легка маса, висока щільність потужності; літальний апарат eVTOL може значно підвищити вантажопідйомність та дальність польоту; плоска конструкція легко інтегрується в корпус літального апарату, підходить для розподіленої електроприводної системи.

Q4: Чи складно обслуговувати осійний магнітний двигун?

A: Завдяки прямому приводу без редуктора, хорошому тепловідведенню, середній інтервал між поломками (MTBF) подовжений у 2–3 рази, період технічного обслуговування стає довшим, а витрати на обслуговування — нижчими.

Q5: Чи підтримується виготовлення на замовлення з високою потужністю?

A: Так, можна досягти резервування потужності або високої віддачі за допомогою багатодискової ступеневої комбінації, що задовольняє потреби в потужності від 10 кВт до 500 кВт+.

Вам може сподобатися

Роторний мотор з осьовим потоком