Mga teknikal na mahahalaga ng eVTOL motor

1. Mga teknikal na katangian ngmotor na eVTOL

In ipinamahaging kuryenteSa propulsyon, ang mga motor ay nagpapaandar ng maraming propeller o bentilador sa mga pakpak o fuselage upang bumuo ng isang sistema ng propulsyon na nagbibigay ng tulak sa sasakyang panghimpapawid. Ang densidad ng lakas ng motor ay direktang nakakaapekto sa kapasidad ng kargamento ng sasakyang panghimpapawid. Ang kapasidad ng output ng lakas, pagiging maaasahan at kakayahang umangkop sa kapaligiran ng motor ay mahahalagang salik upang matukoy ang mga dinamikong katangian at kaligtasan ng mga de-kuryenteng sasakyang panghimpapawid. Ang pagpili ng mga de-kuryenteng sasakyan, drone at eVTOL motor ay magkakaiba dahil sa iba't ibang gastos, mga senaryo ng aplikasyon at iba pang mga kadahilanan [1].

(Pinagmulan ng larawan: Opisyal na website ng Network/Safran)

1) Mga sasakyang de-kuryente: mas permanenteng magnetmga sabaysabay na motor,Ang mga permanenteng magnet motor na may mas mataas na kahusayan at mas mataas na metalikang kuwintas ay maaaring magbigay ng mas mahusay na karanasan sa pagmamaneho. Kasabay nito, ang mataas na densidad ng kuryente ng mga permanenteng magnet motor ay maaari ring makatulong sa mga de-kuryenteng sasakyan na makakuha ng mas mataas na lakas sa ilalim ng parehong lakas.

(2) UAV: ​​karaniwang ginagamit na walang brushMotor na DC.Ang brushless DC motor ay may mababang timbang at ingay, at mababa ang gastos sa pagpapanatili, na angkop para sa mga kinakailangan sa paglipad ng mga UAV; Pangalawa, mas mataas ang bilis ng brushless DC motor, na angkop para sa mga pangangailangan sa paglipad ng mga drone sa mataas na bilis. Halimbawa, gumagamit ang DJI ng mga brushless motor.

(3) eVTOL: Mas mataas na mga kinakailangan para sa kahusayan ng motor at densidad ng torque, ang permanent magnet synchronous motor ay isang napaka-promising na solusyon para sa electric propulsion power system, dahil ang axial flux permanent magnet motor ay may mataas na rate ng paggamit ng radial space, at ang power density at torque density ay may mga bentahe sa kaso ng maliit na ratio ng diameter ng haba. Ang kasalukuyang mga electric VTOL aircraft, tulad ng Joby S4 at Archer Midnight, ay pawang gumagamit ng permanent magnet synchronous motors [1].

Ang sumusunod na pigura ay nagpapakita ng imahe ng ulap ng intensidad ng magnetic induction ng nakapirming rotor ng single-stator single-rotor axial flux motor.

Ang sumusunod na pigura ay isang paghahambing ng mga parameter ng de-kuryenteng sasakyang panghimpapawid at de-kuryenteng sasakyang panghimpapawid

2. Uso sa pag-unlad ng motor na eVTOL
Sa kasalukuyan, ang pangunahing trend sa pag-unlad ng eVTOL power system ay ang pagbabawas ng bigat ng istruktura ng motor at ang pantulong na bigat ng sistema ng paglamig sa pamamagitan ng pagpapabuti ng teknolohiya ng disenyo ng electromagnetic, teknolohiya ng pamamahala ng thermal at teknolohiya ng magaan, at patuloy na pagpapabuti ng densidad ng kuryente ng motor at kapasidad ng output ng kuryente sa malawak na hanay ng mga pabagu-bagong kondisyon. Ayon sa "Pananaliksik at Pagpapaunlad ng mga Lumilipad na Kotse at Pangunahing Teknolohiya", nagawa ng aviation propulsion motor na gawing higit sa 5kW/kg ang rated power density ng katawan ng motor sa pamamagitan ng paggamit ng mga materyales sa insulasyon na may mas mataas na limitasyon sa temperatura, mga permanenteng magnet na materyales na may mas mataas na magnetic energy density at mas magaan na mga materyales sa istruktura. Sa pamamagitan ng pagpapabuti ng disenyo ng istruktura ng electromagnetic ng motor, tulad ng paggamit ng Halbach magnetic array, walang iron core structure, Litz wire winding at iba pang mga teknolohiya, pati na rin ang pagpapabuti ng disenyo ng heat dissipation ng motor, inaasahan na ang rated power density ng katawan ng motor ay maaaring umabot sa 10kW/kg sa 2030, at ang rated power density ay lalampas sa 13kW/kg sa 2035 [1].

3. Paghahambing ng mga rutang purong de-kuryente at hybrid
Kung ikukumpara sa purong rutang de-kuryente at rutang hybrid, mula sa kasalukuyang pagpili ng mga kaugnay na tagagawa, ang lokal na proyektong eVTOL ay pangunahing nakabatay sa purong iskema ng kuryente, na limitado ng densidad ng enerhiya ng mga bateryang lithium-ion, at ang mababang kapasidad ng pasaherong eVTOL ang pinakamahusay na tanawin ng paglapag ng teknolohiyang purong de-kuryenteng propulsyon. Sa ibang bansa, inilatag na ng ilang tagagawa ang planong hybrid nang maaga, at nanguna sa maraming round ng pagsubok at pag-ulit. Gaya ng makikita sa sumusunod na talahanayan, ang iskema ng hybrid ay malinaw na mas malakas sa anggulo ng tibay, at maaaring makamit ang mas maraming aplikasyon sa senaryo ng trapiko sa gitnang-malayong distansya at mababang altitude sa hinaharap [1].