Produktový přehled

Axialní magnetický motor je permanentněmagnetický synchronní motor s diskovitou axialní topologií, kde směr magnetického pole je rovnoběžný s osou rotace a stator i rotor jsou uspořádáni jako ploché disky vedle sebe. Je navržen pro špičkové aplikace s omezeným prostorem, nízkou hmotností, vysokou hustotou výkonu a rychlou dynamickou odezvou, čímž řeší problémy tradičních radiálních motorů – velké axiální rozměry, vysokou hmotnost, nízkou účinnost a pomalou odezvu. Díky možnosti skládání více disků lze dosáhnout redundance výkonu nebo vysokého výkonu; jedná se o budoucí klíčové pohonné komponenty pro nové energetické automobily, letecké a kosmické aplikace i pro pokročilou průmyslovou automatizaci.

Princip fungování

1. Magnetický okruh: Magnetický tok proudí rovnoběžně s osou motoru, stator a rotor jsou umístěni proti sobě ve formě disků, což zkracuje magnetickou cestu a snižuje ztráty na železo.
2. Výroba točivého momentu: Permanentní magnety rotoru jsou spojeny s magnetickým polem vinutí statoru, přičemž velký průměr magnetických polí vytváří vysokou hustotu točivého momentu.
3. Konstrukční výhody: Plochý „diskovitý“ design s velmi krátkou axiální délkou umožňuje kombinaci několika disků a flexibilní rozšiřování výkonu.
4. Dynamické vlastnosti: Nízká setrvačnost rotoru a rychlá odezva proudu umožňují vysokou přesnost dynamického řízení.

Klíčové výhody a prodejní tahy

1. Extrémní redukce hmotnosti: Snížení o 50–70 %

Při stejném výkonu a točivém momentu je hmotnost pouze 30–50 % tradičního radiálního motoru; 200kW pohonný motor může být zmenšen ze 120kg na 50–60kg, což přímo zvyšuje dojezd elektromobilu nebo nosnost letadla.

2. Ultrakompaktní rozměry: Axální délka je zkrácena o 50–70 %

Axální délka je pouze 30–50 % tradičního radiálního motoru; tloušťka kolového motora může být zmenšena ze 100mm na 40–50mm, kloub robotu z 80mm na 30–40mm, aniž by to zasahovalo do montážního prostoru.

3. Extrémně vysoká hustota výkonu a točivého momentu: Zvýšení 2–5×

Hustota točivého momentu: 20–30 Nm/kg (tradiční radiální motor 5–10 Nm/kg).

Hustota výkonu: 5–8 kW/kg (tradiční radiální motor 1,5–3 kW/kg).

30kg axiální motor může vyprodukovat točivý moment tradičního 100kg radiálního motoru, 15kg může poskytnout elektrickým motocyklům 30–40kW špičkový výkon.

4. Vysoká účinnost v širokém rozsahu: Zlepšení účinnosti o 2–5 procentních bodů

Špičková účinnost: 96–98 % (tradiční radiální motor 92–96 %).

Podíl účinného provozu (>90 %): 85–95 % (tradiční radiální motor 60–80 %).

Účinnost elektromobilu vzrostla z 93 % na 96 %, dojezd se zvýšil asi o 5 %; 10kW motor vyzařuje o 30–40 % méně tepla, chladicí systém je menší.

5. Rychlá dynamická odezva: Setrvačnost rotoru snížena o 50–80 %

Setrvačnost rotoru je pouze 20–50 % tradičního radiálního motoru stejného výkonu; čas zrychlení je zkrácen 2–5×, cyklus pohybů robota je zkrácen o 20–40 %, šířka pásmového řízení pozice je zvýšena 3–5×, přesnost zpracování dosahuje ±0,002mm.

6. Dobré odvodování tepla a vysoká spolehlivost

Plochá konstrukce má větší povrch pro odvod tepla a rychleji odvádí teplo; bez převodovky přímý pohon zvyšuje průměrný interval mezi poruchami (MTBF) 2–3×, interval údržby je delší.

Cílová skupina

1. Nové energetické automobily a vysokovýkonná doprava: Automobilové firmy, dodavatelé elektrických pohonů, dodavatelé řešení kolových motorů.
2. Letecké a kosmické aplikace a elektrické letectví: Výrobci eVTOL letadel, firmy zabývající se drony, dodavatelé leteckých pohonů.
3. Pokročilá průmyslová automatizace: Výrobci humanoidních robotů, kolaborativních robotů, přesných obráběcích strojů, vysokorychlostních automatizačních zařízení.
4. Specifické pohonné systémy a generace energie: Dodavatelé větrných elektráren, přílivových elektráren, elektrických pohonů lodí, integrátor hybridních pohonných systémů pro stavební stroje.

Uplatnění

1. Nové energetické automobily: Hlavní pohonný motor, motor u kola, kolový motor, pohonné systémy pro vysokovýkonné sportovní vozy.
2. Elektrické letectví (eVTOL): Hlavní pohon letadla, distribuované elektrické pohonné systémy, lehké letecké pohonné jednotky.
3. Humanoidní / kolaborativní roboti: Kloubní pohonné motory, lehké aktuátory s vysokou hustotou točivého momentu, servopohony s vysokou přesností.
4. Pokročilá průmyslová automatizace: Hlavní hřídel přesných obráběcích strojů, vysokorychlostní dopravní pásy, servopohony lisů, pohony polovodičových zařízení.
5. Generace energie z obnovitelných zdrojů: Větrné elektrárny, přílivové elektrárny, malé vysokoúčinné generátory, systémy rekuperace energie.
6. Speciální vozidla a lodě: Stavební stroje, přístavní zařízení, elektrické pohony lodí, hybridní pohonné jednotky.

Řešení hlavních problémů průmyslu

1. Velké omezení axiálního montážního prostoru: Tradiční motory jsou příliš dlouhé axiálně a nelze je instalovat do kol, kloubů robotů ani do kompaktních elektrických pohonů.
2. Problém hmotnosti versus výkonu/točivého momentu: Při vysokém výkonu je hmotnost příliš vysoká, což snižuje dojezd, omezují nosnost letadla a zhoršují flexibilitu zařízení.
3. Pomalá dynamická odezva a zpoždění řízení: Tradiční motory mají vysokou setrvačnost, zpomalené zrychlení a nízkou přesnost polohy, nedokážou splnit požadavky na rychlé a přesné řízení.
4. Bottlenecky účinnosti a odvodování tepla: Tradiční motory mají nízkou účinnost, velké vyzařování tepla, složité chladicí systémy, vysoké náklady na provoz a údržbu.

Klíčová hodnota produktu

1. Hodnota hmotnosti: Dojezd vzroste o 5–10 % nebo nosnost se zvýší

Automobily: Každých 10kg snížení hmotnosti znamená zvýšení dojezdu o 2–3km, 200kW motor snížen o 60kg+, dojezd vzroste o 12–18km.

Letectví: eVTOL každých 1kg snížení hmotnosti umožní přepravit o 0,5–1kg více baterií/cestujících, 200kg pohonný systém snížen na 80–100kg, výrazně zvýší dolet i nosnost.

2. Hodnota prostoru: Uvolní se 50–100L klíčového prostoru

Elektromobily: Axální rozměry pohonné jednotky jsou zkráceny o 50%+, uvolní se 50–100L pro bateriové bloky/celé kabiny.

Roboti: Tloušťka kloubů je snížena na polovinu, což umožňuje více svobody a flexibilnější uspořádání, kolaborativní roboti mohou pracovat i v úzkých prostorách.

3. Hodnota účinnosti: Spotřeba energie klesne o 10–20 %, roční úspory na elektřině jsou významné

10kW motor pracující nepřetržitě, účinnost zvýšena o 3 %, roční produkce energie vzroste o 2600 kWh (při 8000 hodinách).

Elektromobily celkově sníží spotřebu energie o 10–20 %, při stejné baterii dojezd vzroste o 5–10 %.

4. Dynamická hodnota: Produktivita vzroste o 20–40 %, přesnost zpracování dosahuje mikronové úrovně

Roboti: Cyklus pohybů je zkrácen o 20–40 %, kapacita na jednotku času se zvýší.

Obráběcí stroje: Šířka pásmového řízení pozice je zvýšena 3–5×, přesnost zpracování se zlepší z ±0,01mm na ±0,002mm, vstoupí se do oblasti vysoké přesnosti.

5. Hodnota systému: Celkové náklady na vlastnictví (TCO) se sníží

Vynechání reduktorů, zmenšení konstrukčních dílů, zjednodušení chladicího systému, v případě jednoho kloubu robota celkové náklady klesly o 15 %.

Přímý pohon bez převodovky, lepší odvod tepla, interval údržby se prodlouží 2–3×, náklady na údržbu klesnou o 30–50 %.

Časté otázky FAQ

Q1: Jaký je základní rozdíl mezi axiálním magnetickým motorem a tradičním radiálním motorem?

A: Rozdíl je v směru magnetického pole —— u axiálního magnetického motoru je pole rovnoběžné s osou rotace, stator a rotor jsou uspořádáni jako disky vedle sebe; u tradičního radiálního motoru je pole orientováno podél poloměru, stator a rotor jsou umístěni jako válcové součásti vnikající do sebe. Axální motor je plochší, lehčí a má vyšší hustotu výkonu.

Q2: Pro jaké aplikace v nových energetických automobilech je vhodný axiální magnetický motor?

A: Je vhodný pro hlavní pohonné motory, motory u kola, kolové motory, zejména pro vysokovýkonné sportovní vozy a lehké elektromobily, může zlepšit dojezd, optimalizovat prostor v autě a zlepšit ovládání.

Q3: Jaké jsou výhody axiálního magnetického motoru v letecké oblasti?

A: Lehká hmotnost, vysoká hustota výkonu, eVTOL letadla mohou výrazně zvýšit nosnost a dolet; plochá konstrukce se snadno integruje do těla letadla a je vhodná pro distribuované elektrické pohonné systémy.

Q4: Jsou údržbové nároky axiálního magnetického motoru vysoké?

A: Používá se přímý pohon bez převodovky, má dobré odvodování tepla, průměrný interval mezi poruchami (MTBF) je prodloužen 2–3×, interval údržby je delší a náklady na údržbu jsou nižší.

Q5: Podporuje se výroba vysokovýkonných speciálních verzí?

A: Ano, pomocí skládání více disků lze dosáhnout redundance výkonu nebo vysokého výkonu, což vyhovuje požadavkům na výkon od 10kW až po 500kW+.

Mohlo by se vám líbit

Motor s axiálním magnetickým tokem