Produkto apžvalga

Ašinės srauto variklis yra nuolatinio magnetinio lauko sinchroninis variklis, naudojantis diskinę ašinės srauto topologiją; magnetinis laukas nukreiptas lygiagrečiai su sukimosi ašimi, o statorius ir rotoriaus diskai išdėstyti lygiagrečiai. Šis variklis pritaikytas aukščiausios klasės scenarijams, kur reikalinga erdvės taupymas, lengvumas, didelis galių tankis ir greitas dinaminis atsakas, išspręsdamas tradicinių radialinių variklių problemas: didelį ašinį matmenį, sunkumą, žemą efektyvumą ir lėtą reakciją. Galių perteklių arba didelę galios išėjimą galima pasiekti sudėjus kelis diskus, todėl tai – naujos kartos pagrindinis variklio komponentas naujoms energijos transporto priemonėms, aviacijai ir kosmonautikai bei aukštos klasės pramonės automatizacijai.

Darbo principas

1. Magnetinio lauko kelias: magnetinis srautas teka lygiagrečiai variklio ašiai, statorius ir rotoriaus diskai išdėstyti vienas priešais kitą, todėl magnetinė grandinė trumpesnė, o geležies nuostoliai mažesni.
2. Sukimo momento generavimas: rotoriaus nuolatiniai magnetai susijungia su statoriaus ritės magnetiniu lauku, o didelio skersmens polių paviršius sukuria didelį sukimo momento tankį.
3. Konstrukciniai pranašumai: plokščias „diskinės“ konstrukcijos dizainas, itin trumpas ašinis ilgis, leidžiantis sudėti kelis diskus ir lanksčiai padidinti galią.
4. Dinaminės charakteristikos: mažas rotoriaus inercijos momentas, greitas srovės atsakas, užtikrinantys aukštą dinaminio valdymo tikslumą.

Pagrindiniai pranašumai ir pardavimo argumentai

1. Itin lengvas svoris: sumažinta 50–70 %

Esant tokiems pačiam galingumui ir sukimo momentui, svoris sudaro tik 30–50 % tradicinio radialinio variklio; 200 kW variklis gali būti sumažintas nuo 120 kg iki 50–60 kg, tiesiogiai pagerinant elektromobilių nuvažiuojamą atstumą arba aviacijos našumo galimybes.

2. Itin kompaktiški matmenys: ašinis ilgis sutrumpintas 50–70 %

Ašinis ilgis sudaro tik 30–50 % tradicinio radialinio variklio; ratų variklio storis gali būti sumažintas nuo 100 mm iki 40–50 mm, robotų sąnarių storis – nuo 80 mm iki 30–40 mm, neapribojant montavimo erdvės.

3. Itin didelis galios ir sukimo momento tankis: 2–5 kartus didesnis

Sukimo momento tankis: 20–30 Nm/kg (tradiciniai radialiniai varikliai – 5–10 Nm/kg).

Galios tankis: 5–8 kW/kg (tradiciniai radialiniai varikliai – 1,5–3 kW/kg).

30 kg ašinis variklis gali pasiekti tokį pat sukimo momentą kaip 100 kg tradicinis radialinis variklis, o 15 kg gali suteikti elektriniam motociklui 30–40 kW pikinės galios.

4. Aukštas efektyvumas plačiame diapazone: efektyvumas padidintas 2–5 procentiniais punktais

Pikinis efektyvumas: 96–98 % (tradiciniai radialiniai varikliai – 92–96 %).

Efektyvių veikimo zonų (virš 90 %) dalis: 85–95 % (tradiciniai radialiniai varikliai – 60–80 %).

Elektromobilių efektyvumas padidėjo nuo 93 % iki 96 %, nuvažiuojamas atstumas išaugo apie 5 %; 10 kW variklio šiluma sumažėjo 30–40 %, o aušinimo sistema tapo kompaktiškesnė.

5. Greitas dinaminis atsakas: inercijos momentas sumažintas 50–80 %

Rotoriaus inercijos momentas sudaro 20–50 % to paties galingumo radialinio variklio; pagreičio laikas sutrumpėja 2–5 kartus, robotų judesių ciklas sutrumpėja 20–40 %, pozicijos kontroliavimo juosta prasiplėtė 3–5 kartus, o apdirbimo tikslumas siekia ±0,002 mm.

6. Geras šilumos išsklaidymas ir aukštas patikimumas

Plokščios konstrukcijos dėka šilumos sklaidos plotas didesnis, o šilumos perdavimas greitesnis; be pavarų dėžės tiesioginio pavaros dizainas prailgina vidutinį gedimų tarpą (MTBF) 2–3 kartus, o techninės priežiūros periodas tampa ilgesnis.

Tikslinė auditorija

1. Naujos energijos transporto priemonės ir aukšto našumo mobilumas: automobilių gamintojai, elektrinės pavaros sistemos tiekėjai, ratų variklių sprendimų kūrėjai.
2. Aviacija ir elektrinė aviacija: eVTOL orlaivių gamintojai, dronų įmonės, aviacijos variklių sistemų tiekėjai.
3. Aukštos klasės pramonė ir automatizacija: humanoidiniai robotai, bendradarbiaujantys robotai, preciziniai staklės, greitaeigės automatizuotos įrangos gamintojai.
4. Specialios variklių sistemos ir energijos gamyba: vėjo jėgainės, potvynių energijos gamyba, laivų elektrinės pavaros, statybinių mechanizmų hibridinių sistemų integratoriai.

Pritaikymo scenarijai

1. Naujos energijos transporto priemonės: pagrindinis variklis, variklis prie rato, ratų variklis, aukšto našumo sportinių automobilių variklinė sistema.
2. Elektrinė aviacija (eVTOL): orlaivio pagrindinis variklis, išskirstytos elektrinės pavaros sistema, lengvas aviacijos variklių blokas.
3. Humanoidiniai / bendradarbiaujantys robotai: sąnarių varikliai, didelio sukimo momento tankio lengvi aktuatoriai, aukšto tikslumo servo sistemos.
4. Aukštos klasės pramonės automatizacija: precizinės staklių ašys, greitaeigės konvejerio juostos, servo presai, puslaidininkinių įrenginių varikliai.
5. Atsinaujinančių energijos šaltinių gamyba: vėjo jėgainės, potvynių energijos gamyba, nedidelės efektyvios generatorių grupės, energijos atgavimo sistemos.
6. Specialios transporto priemonės ir laivai: statybiniai mechanizmai, uosto įranga, elektrinės laivų pavaros, hibridinės variklių sistemos.

Sprendimas pagrindines pramonės problemas

1. Ašinis montavimo erdvės trūkumas: tradiciniai varikliai per ilgi, negalima įmontuoti į ratų variklius, robotų sąnarius ar kompaktiškus elektrinių pavarų skyrius.
2. Svorio ir galios/sukimo momento prieštaravimas: esant dideliam galios poreikiui, svoris tampa per didelis, kas sumažina nuvažiuojamą atstumą, mažina aviacijos našumą ir apriboja įrangos lankstumą.
3. Lėtas dinaminis atsakas ir vėluojantis valdymas: tradiciniams varikliams būdingas didelis inercijos momentas, lėtas pagreitis ir žemas pozicijos tikslumas, todėl neįmanoma patenkinti greito ir precizinio valdymo reikalavimų.
4. Sistemos efektyvumo ir šilumos išsklaidymo problemos: tradiciniai varikliai veikia neefektyviai, daug šilumos išskiriama, aušinimo sistema sudėtinga, ilgalaikis eksploatavimas reikalauja daug energijos ir brangios priežiūros.

Pagrindinė produkto vertė

1. Svorio vertė: nuvažiuojamas atstumas padidėja 5–10 % arba našumas padidėja

Automobiliai: kiekvienam 10 kg svorio sumažinimui pridedama 2–3 km nuvažiuojamo atstumo, o 200 kW varikliui sumažinus svorį 60 kg+, nuvažiuojamas atstumas padidėja 12–18 km.

Aviacija: eVTOL kiekvienam 1 kg svorio sumažinimui gali talpinti 0,5–1 kg daugiau baterijų ar keleivių, o 200 kg variklių sistemai sumažinus svorį iki 80–100 kg, ženkliai padidėja skrydžio nuotolis ir našumas.

2. Erdvės vertė: atlaisvinama 50–100 L svarbios erdvės

Elektromobiliai: variklinės sistemos ašinis dydis sutrumpėja 50 % ir daugiau, taip atlaisvinant 50–100 L vietos baterijoms ar keleivių salonui.

Robotai: sąnarių storis sumažinamas perpus, suteikiant daugiau laisvės ir lankstesnio išdėstymo, o bendradarbiaujantys robotai gali dirbti ankštose erdvėse.

3. Efektyvumo vertė: energijos sunaudojimas sumažėja 10–20 %, metinės elektros sąnaudos gerokai sumažėja

10 kW nuolat veikiančio variklio efektyvumas padidėja 3 %, o metinis energijos gamybos kiekis padidėja 2600 kWh (apskaičiuota pagal 8000 valandų).

Elektromobilių bendras energijos sunaudojimas sumažėja 10–20 %, o tuo pačiu baterijos našumas padidėja 5–10 %.

4. Dinaminės vertės: gamybos efektyvumas padidėja 20–40 %, o apdirbimo tikslumas pasiekia mikronų lygį

Robotai: judesių ciklas sutrumpėja 20–40 %, o vienos valandos pajėgumas padidėja.

Staklės: pozicijos kontroliavimo juosta prasiplėtė 3–5 kartus, o apdirbimo tikslumas iš ±0,01 mm pakilo iki ±0,002 mm, atveriant kelią į aukšto tikslumo apdirbimo sferą.

5. Sistemos vertė: bendrosios savikainos (TCO) sumažėja

Išvengus reduktorių, sumažinus konstrukcinius elementus ir supaprastinus aušinimo sistemą, vieno roboto sąnario atveju bendrosios savikainos sumažėjo 15 %.

Tiesioginė pavaros be pavarų dėžės ir geresnis šilumos išsklaidymas prailgina techninės priežiūros periodą 2–3 kartus, o priežiūros išlaidos sumažėja 30–50 %.

Daugiausia užduodami klausimai (FAQ)

K1: Koks pagrindinis skirtumas tarp ašinės srauto variklio ir tradicinio radialinio variklio?

A: Skiriasi magnetinio lauko kryptis — ašinės srauto variklio magnetinis laukas nukreiptas lygiagrečiai su sukimosi ašimi, o statorius ir rotoriaus diskai išdėstyti lygiagrečiai; tradicinio radialinio variklio magnetinis laukas nukreiptas radijaline kryptimi, o statorius ir rotoriaus cilindrai įstatyti vienas į kitą. Ašinis variklis yra plokštesnis, lengvesnis ir turi didesnį galios tankį.

K2: Kokiems naujų energijos transporto priemonių pritaikymams tinkamas ašinis srauto variklis?

A: Tinka pagrindiniam varikliui, varikliui prie rato, ratų varikliui, ypač tinkamas aukšto našumo sportiniams automobiliams ir lengviems elektromobiliams, padidindamas nuvažiuojamą atstumą, optimizuojant salono erdvę ir gerinant valdymo savybes.

K3: Kokie ašinės srauto variklio pranašumai aviacijos srityje?

A: Lengvas svoris, didelis galios tankis, tad eVTOL orlaiviai gali ženkliai padidinti našumą ir skrydžio nuotolį; plokščia konstrukcija lengvai integruojama į orlaivio korpusą ir pritaikoma išskirstytoms elektrinėms pavaroms.

K4: Ar ašinis srauto variklis sunkiai prižiūrimas?

A: Naudojant tiesioginės pavaros be pavarų dėžės dizainą ir gerą šilumos išsklaidymą, vidutinis gedimų tarpas (MTBF) prailgėja 2–3 kartus, o techninės priežiūros periodas tampa ilgesnis, o priežiūros išlaidos sumažėja.

K5: Ar galima užsisakyti didelės galios variantą?

A: Taip, galima sudėjus kelis diskus pasiekti galios perteklių arba didelę galios išėjimą, tenkinant galios poreikius nuo 10 kW iki 500 kW ir daugiau.

Jums gali patikti

Ašinis magnetinio srauto variklis

Vakuuminis servomotorius/žingsninių variklių sistema

Atsparus radiacijai variklis

Aukštos ir žemos temperatūros variklis

Sprogimams atsparus servomotorius, naudojamas kasyklose