لا شك أن المحركات ذات التدفق المغناطيسي المحوري هي الاتجاه التقني الأكثر رواجًا في مجال الدفع الكهربائي خلال العامين الماضيين. ويشبه شكلها “فطيرة كبيرة”، حيث يبلغ سمكها ثلث سمك المحركات التقليدية فقط، لكن كثافة طاقتها أعلى بنسبة تتراوح بين 30% و50%، مما يجعلها الخيار الأساسي لتوليد الطاقة في مجالات مثل السيارات الكهربائية المتطورة، وأنظمة الدفع عبر العجلات، والسيارات الطائرة eVTOL، ومفاصل الروبوتات.
ومع ذلك، يوجد في هذه الصناعة واقع محرج: النماذج الأولية تنتشر في كل مكان، في حين أن الإنتاج الضخم نادر للغاية. النماذج الأولية ذات الأداء المبهر تتوالى خروجاً من المختبرات، لكن القلة النادرة من اللاعبين الذين يستطيعون فعلاً تجاوز معايير السيارات وتحقيق إنتاج ضخم مستقر لا يتعدى YASA التي استحوذت عليها مرسيدس-بنز، وشركة PanGu Power وغيرهما. والسبب الجوهري هو أن ثمة فجوة يتعذر اجتيازها بين النموذج الأولي والإنتاج الضخم.
محرك التدفق المغناطيسي (Flux Motor)
مرحلة النموذج الأولي تسعى وراء «التحسين النقطي الفردي»، وتتمتع بثلاث مزايا حصرية يتعذر على الإنتاج الضخم بلوغها: لا حدود لتكلفة المواد، حيث يمكن اختيار نيوديميوم N52EH والمواد المغناطيسية اللينة المركبة (SMC) بحرية؛ والدقة تعتمد على العمل اليدوي، كالقطع بالسلك المتحرك ببطء، والطحن المسطح، بل وحتى التجليخ اليدوي على يد الحرفي الماهر، مع ضبط فردي لكل قطعة لضمان تجانس الفجوة الهوائية؛ ولا يُقاس سوى الأداء الذروي، دون الحاجة للنظر في متانة 100 ألف كيلومتر وارتفاع الحرارة تحت الحمل العالي المتواصل.
تفكيك محرك التدفق المحوري ووسمه Marked Disassembly of Axial Flux Motor
أما الإنتاج الضخم فمعناه سحب كل هوامش التسامح، حيث تقف أربعة عوائق كبرى في الطريق. أولاً: معدل التسامح في الفجوة الهوائية على مستوى الميكرون يساوي صفراً. فالفجوة الهوائية بين السطحين المستويين في المحرك المحوري تكون عادة بمقدار 0.5 إلى 1.5 ملم فقط، ويجب ضبط التجانس في نطاق عشرات الميكرونات ±؛ وفي البنية الرملوية، عند اقتراب العضو الثابت من الدوار ترتفع القوة المغناطيسية الجاذبة لتصل إلى قرابة الطن، فأي ميل بسيط أثناء التجميع يؤدي إلى احتكاك الدوار بالعضو الثابت والانحشار. ثانياً: ثمة نقاط عمياء في المعدات الآلية. فخطوط الإنتاج الحالية مصممة في معظمها للمحركات الشعاعية الأسطوانية، بينما يحتاج المحرك المحوري ببنيته المسطحة وملفاته الحلزونية وشرائح مغناطيسه الرقيقة الهشة إلى حلول معداتية جديدة كلياً، كما أن بيئة المجال المغناطيسي القوي تتداخل مع قبضة الذراع الآلي. ثالثاً: صعوبة تبديد الحرارة. فالعضو الثابت محشور بين الدوارين كـ«الشطيرة»، مما يجعل إخراج الحرارة أمراً صعباً، وتحت الحمل العالي المتواصل يتعرض المغناطيس لانخفاض مغناطيسي لا رجعة فيه بمجرد تجاوزه 120℃. رابعاً: ارتفاع تكلفة سلسلة توريد المواد عالية الأداء، حيث يبرز ضغط كبير على استقرار الإنتاج الضخم والأسعار بالنسبة للمواد المغناطيسية اللينة المركبة (SMC)، والصلب السيليكوني عالي الدرجة، والمواد العازلة المقاومة للحرارة العالية.
محرك التدفق المحوري من JIUJU Jiuju UAV Axial Flux Motor
حالياً، باتت YASA التابعة لمرسيدس-بنز مركبة على طراز AMG الكهربائي بالكامل، وحققت شركة PanGu Power تسليمات بمستوى عشرات الآلاف في قطاع المركبات التجارية، وتتجاوز الصناعة تدريجياً عتبة الإنتاج الضخم. ولكن خلال السنوات 5 إلى 8 المقبلة، يرجح بقاء المشهد على حاله: المحركات الشعاعية بأسلاك مسطحة هي التي تجني الحجم، بينما يتولى محرك التدفق المحوري اقتحام الفئة الراقية.
محرك التدفق المغناطيسي المحوري (Axial Flux Motor)
النموذج الأولي يعتمد على التصميم الكهرومغناطيسي، أما الإنتاج الضخم فهو معركة القدرة النظامية. وبهدف التصدي لصعوبات التجميع الآلي والتحكم في الدقة في إنتاج المحركات المحورية، توفر JIUJU حلول التجميع الآلي والمغنطة الملائمة للمحركات القرصية، التي تغطي العمليات الجوهرية مثل التركيب الدقيق للمغناطيس، والتجميع الدقيق للعضو الثابت والدوار بالتحكم في القوة والموضع، والفحص عبر الخط للفجوة الهوائية، وتقوم بتخفيف القوة المغناطيسية الجاذبة القوية عبر التحكم في القوة بواسطة مؤازر، لضمان دقة تجميع على مستوى الميكرون واتساق الإنتاج الضخم، موفرةً بذلك دعماً من المعدات التكنولوجية لمحرك التدفق المحوري للانتقال من النموذج الأولي إلى الإنتاج الضخم على نطاق واسع.
سادت حركة نشطة في موقع الشحن خارج ورشة العمل؛ وبعد جولات متعددة من اختبار الماكينة الكاملة، والتحقق من محاكاة الإنتاج الضخم، وفحص الجودة قبل الشحن، أكمل خط تجميع محركات التيار المستمر الآلي من JIUJU جميع إجراءات الشحن من المصنع، وتم تحميله في الموعد المحدد، وسيتوجه قريبًا إلى قاعدة إنتاج العميل للمساعدة في دفع مشروع العميل نحو التنفيذ الإنتاجي وفقًا للخطة.
في الوقت الذي تستحوذ فيه السيارات التي تعمل بالطاقة الجديدة والروبوتات على اهتمام الجميع، تُستخدم المحركات ذات التدفق المغناطيسي المحوري بهدوء في المجالات الصناعية مثل محركات المصاعد وتوربينات الهواء والمضخات. ولا يُنظر هنا إلى المواصفات المبهرة، بل إلى فواتير الكهرباء وموثوقية الإنتاج بكميات كبيرة.
في الوقت الذي تستحوذ فيه السيارات التي تعمل بالطاقة الجديدة والروبوتات على اهتمام الجميع، تُستخدم المحركات ذات التدفق المغناطيسي المحوري بهدوء في المجالات الصناعية مثل محركات المصاعد وتوربينات الهواء والمضخات. ولا يُنظر هنا إلى المواصفات المبهرة، بل إلى فواتير الكهرباء وموثوقية الإنتاج بكميات كبيرة.
تدمج شركة Jiuju Automation عمليات لف الأسلاك، وإدخال المغناطيسات، وتشحين المغناطيسات، والموازنة، والاختبار، وغيرها، لتقدم حلولاً متكاملة لخطوط التجميع الآلي للمحركات، مما يساعد العملاء على تحقيق استقرار الإنتاج وزيادة الكفاءة، مستندةً إلى أكثر من 256 براءة اختراع ونظام الجودة ISO 9001.