6월 21일, 에서 안후이 EVK 모터 기술 유한공사의 공동 창립자 겸 총경리인 차오훙페이가 “EVK 고성능 평각선 프로펠러 구동 모터 기술”에 대해 발표했습니다.
1. 저고도 항공기용 파워트레인 모터의 특성
►eVTOL 파워트레인 분류:
• 순수 로터: 단층 로터, 상하 이중층 로터;
• 복합익;
• 틸트로터 복합익.
►전기 프로펠러 시스템
요약:
1. 동력 시스템의 형태는 다양하며, 현재 어느 것 하나가 필연적인 추세라고 말할 수 없습니다.
2. 양력 프로펠러 모터는 일반적으로 외전형 모터이고, 비행 경로 모터는 일반적으로 내전형 모터입니다.
3. 모터와 프로펠러 시스템은 직접 통합되며, 모터와 전자 제어 장치를 통합한 사례는 없습니다.
1. 저고도 항공기용 프로펠러 모터의 부하 특성 및 기술 요구 사항
►프로펠러 모터의 기술 요구 사항 및 특징:
a. 프로펠러의 부하 특성에 따라, 구동 모터에 일정 출력 약계자 요구 사항이 없으며, 릴럭턴스 토크 비율의 유무는 관련이 없습니다.
b. 모터의 속도 범위가 좁아, 일반적으로 최대 속도는 정격 속도의 1.4배 이내입니다.
c. 프로펠러 블레이드의 강도와 그 선속도가 음속 이하여야 한다는 요구 사항으로 인해 구동 모터의 작동 속도는 상대적으로 낮습니다.
d. 저고도 항공기용 구동 모터는 일반적으로 프로펠러와 직결되어 시스템 신뢰성을 향상시키며, 구동 모터는 일반적으로 더 짧은 축방향 치수가 선택됩니다.
e. 모터의 제어기 주파수가 제어 가능하다는 전제 하에, 가능한 한 극쌍 수를 늘리면 고정자 및 회전자 요크의 두께를 효과적으로 줄이고 모터 권선의 엔드 와인딩 치수를 감소시킬 수 있습니다. 비교적 낮은 운전 속도와 결합하여, 모터는 일반적으로 더 많은 극쌍수를 가지며, 영구 자석 집중 권선 방식을 선택하는 것이 일반적입니다.
f. 프로펠러 모터의 높은 신뢰성 요구 사항(특히 유인 기종)을 고려하여, 관련 파워트레인 설계는 일반적으로 고장률 감소 또는 이중화 기능 제공을 우선시합니다.
► 특성 요약
• 부하 특성: 속도 증가에 따라 토크 지수가 증가합니다. 항공기 프로펠러 모터의 유효 운전 속도 범위는 자동차 모터보다 훨씬 좁습니다.
• 효율 특성: 프로펠러 시스템의 고효율 속도 범위는 비교적 좁습니다.
• 이러한 특성을 가진 모터는 고속 및 고토크 요구 사항을 충족시키기 위해 약자속 증속을 사용할 수 없으므로, 모터의 역기전력은 일반적으로 작동 전압보다 낮습니다.
• 모터의 PWM 손실에 대한 우수한 솔루션이 구현되어야 합니다!
프로펠러 구동 모터의 중량-토크 밀도는 제트 엔진의 추력-중량비에 해당하는 중요한 지표입니다.
► 내부 및 외부 회전자 구조 선택
♦ 내부 회전자의 장단점
• 장점: 구조가 간단함(베어링 지지, 인출선 설계, 실링 설계 등 포함); 고정자 외주 측 방열 면적이 커서 전기적 부하를 더 높게 가져갈 수 있음; 회전자가 고정자 내부에 있어 관성 모멘트가 작아 서보 드라이브에 적합함; 회전자 두께에 대한 민감도가 일반적으로 낮아 더 복잡한 자속 회로 설계가 가능함.
• 단점: 공극 직경이 비교적 작아 토크 밀도 향상에 불리함; 회전자 방열이 비교적 어렵고 마그네틱 스틸 비용이 비교적 높음.
♦ 외부 회전자의 장단점
• 장점: 공극 직경이 커서 더 높은 토크 밀도 달성이 용이함; 회전자 방열이 용이함; 마그네틱 스틸 보호가 간단하고 원심 응력 문제가 없음.
• 단점: 구조 설계(실링 설계, 방열 설계 포함)가 어려움; 회전자 관성 및 원심력이 커서 초고속 응용에 부적합함.
또한 상하이 EVK 모터 기술 유한회사(일명 EVK)를 소개했습니다.
3. EVK의 집중권 평각선 기술
평각선 모터는 전기 항공기에 더 적합합니다
모터의 컨트롤러 주파수가 제어 가능하다는 전제 하에, 가능한 한 극대수를 늘리면 고정자 및 회전자 요크의 두께와 모터 권선의 엔드 치수를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 따라서 상대적으로 낮은 작동 속도와 결합하여 모터는 일반적으로 극대수가 많으며, 영구 자석 집중권 평각선 솔루션이 일반적으로 선택됩니다.
EVK의 특허 받은 헤어핀형 집중권 모터에 대해 상세히 설명했습니다.
► 집중권 평각선 모터
또한, 외측 회전자 + 평각선이 어떻게 토크 밀도와 비용을 균형 있게 조절하는지, EVK의 Halbach 자석 매트릭스 공정, EVK의 직접 권선 냉각 기술, EVK의 프로펠러 모터 제품 및 기술 소개, EVK의 프로펠러 모터 생산 라인에 대한 내용을 공유했습니다.
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