Keperluan teknikal motor eVTOL

1. Ciri-ciri teknikal bagiMotor eVTOL

In elektrik yang diedarkanPendorongan, motor memacu berbilang kipas atau kipas pada sayap atau fiuslaj untuk membentuk sistem pendorongan yang memberikan tujahan kepada pesawat. Ketumpatan kuasa motor secara langsung mempengaruhi kapasiti muatan pesawat. Kapasiti output kuasa, kebolehpercayaan dan kebolehsuaian persekitaran motor adalah faktor penting untuk menentukan ciri dinamik dan keselamatan pesawat elektrik yang digerakkan. Pemilihan kenderaan elektrik, dron dan motor eVTOL adalah berbeza disebabkan oleh kos, senario aplikasi dan sebab-sebab lain yang berbeza [1].

(Sumber foto: laman web rasmi Network/Safran)

1) Kenderaan elektrik: magnet kekal yang lebih banyakmotor segerak,Motor magnet kekal dengan kecekapan yang lebih tinggi dan tork yang lebih tinggi dapat memberikan pengalaman pemanduan yang lebih baik. Pada masa yang sama, ketumpatan kuasa tinggi motor magnet kekal juga dapat membantu kenderaan elektrik memperoleh kuasa yang lebih tinggi di bawah isipadu yang sama.

(2) UAV: ​​biasa digunakan tanpa berusMotor DC.Motor DC tanpa berus mempunyai berat dan bunyi yang rendah, dan kos penyelenggaraannya rendah, yang sesuai untuk keperluan penerbangan UAV; Kedua, kelajuan motor DC tanpa berus adalah lebih tinggi, yang sesuai untuk keperluan penerbangan berkelajuan tinggi dron. Contohnya, DJI menggunakan motor tanpa berus.

(3) eVTOL: Keperluan yang lebih tinggi untuk kecekapan motor dan ketumpatan tork, motor segerak magnet kekal merupakan penyelesaian yang sangat menjanjikan untuk sistem kuasa pendorongan elektrik, kerana motor magnet kekal fluks paksi mempunyai kadar penggunaan ruang jejari yang tinggi, dan ketumpatan kuasa serta ketumpatan tork mempunyai kelebihan dalam kes nisbah diameter panjang yang kecil. Pesawat VTOL elektrik semasa, seperti Joby S4 dan Archer Midnight, semuanya menggunakan motor segerak magnet kekal [1].

Rajah berikut menunjukkan imej awan keamatan aruhan magnet rotor tetap bagi motor fluks paksi rotor tunggal stator tunggal

Rajah berikut ialah perbandingan parameter motor pesawat elektrik dan kenderaan elektrik

2. Trend pembangunan motor eVTOL
Pada masa ini, trend pembangunan utama sistem kuasa eVTOL adalah untuk mengurangkan berat struktur motor dan berat tambahan sistem penyejukan dengan menambah baik teknologi reka bentuk elektromagnet, teknologi pengurusan haba dan teknologi ringan, dan sentiasa meningkatkan ketumpatan kuasa motor dan kapasiti output kuasa untuk pelbagai keadaan berubah-ubah. Menurut "Penyelidikan dan Pembangunan Kereta Terbang dan Teknologi Utama", motor pendorong penerbangan telah dapat menjadikan ketumpatan kuasa terkadar badan motor lebih daripada 5kW/kg dengan menggunakan bahan penebat dengan had suhu yang lebih tinggi, bahan magnet kekal dengan ketumpatan tenaga magnet yang lebih tinggi dan bahan struktur yang lebih ringan. Dengan menambah baik reka bentuk struktur elektromagnet motor, seperti penggunaan susunan magnet Halbach, struktur tanpa teras besi, penggulungan dawai Litz dan teknologi lain, serta menambah baik reka bentuk pelesapan haba motor, dijangkakan ketumpatan kuasa terkadar badan motor boleh mencapai 10kW/kg pada tahun 2030, dan ketumpatan kuasa terkadar akan melebihi 13kW/kg pada tahun 2035 [1].

3. Perbandingan laluan elektrik tulen dan hibrid
Berbanding dengan laluan elektrik tulen dan laluan hibrid, daripada pemilihan pengeluar berkaitan semasa, projek eVTOL domestik terutamanya berdasarkan skema elektrik tulen, yang dihadkan oleh ketumpatan tenaga bateri litium-ion, dan kapasiti penumpang rendah eVTOL merupakan tempat pendaratan terbaik bagi teknologi pendorongan elektrik tulen. Di luar negara, sesetengah pengeluar telah merangka pelan hibrid terlebih dahulu, dan telah menerajui pelbagai pusingan ujian dan lelaran. Seperti yang dapat dilihat daripada jadual berikut, skema hibrid jelas lebih kuat dalam Sudut ketahanan, dan boleh mencapai lebih banyak aplikasi dalam senario jarak sederhana-jauh dan trafik altitud rendah pada masa hadapan [1].