Làm thế nào để nâng cao chất lượng nền kinh tế không gian thấp? Động cơ từ trường trục giúp cải thiện tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng của máy bay không người lái
Kinh tế không gian thấp đang tiến tới quy mô hóa và thương mại hóa, do đó thời lượng bay, tải trọng và hiệu suất bay của máy bay không người lái trở thành các chỉ số cốt lõi để nâng cao chất lượng. Bước đột phá về tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng của hệ thống động lực là chìa khóa để giải quyết vấn đề nan giải “không thể vừa tăng tải trọng vừa kéo dài thời lượng bay”. Động cơ từ thông hướng tâm truyền thống, do bị giới hạn bởi cấu trúc hình trụ, khó có thể cân bằng giữa mật độ công suất và trọng lượng riêng, dần trở thành nút thắt cổ chai chính trong việc nâng cấp hiệu suất của máy bay không người lái cấp công nghiệp.
Động cơ từ trường dọc trục cho máy bay không người lái (UAV Axial Flux Motor)
Nhờ cấu trúc đĩa phẳng, động cơ từ thông dọc mang lại sự cải thiện đáng kể về khả năng truyền động cho máy bay không người lái. Các đường từ trường của nó chạy dọc theo trục, đường từ ngắn hơn, diện tích tác động hiệu quả lớn hơn; với cùng công suất, kích thước và trọng lượng có thể giảm hơn 20%, mật độ công suất có thể đạt gấp 2 đến 3 lần so với động cơ hướng tâm truyền thống. Dữ liệu ngành cho thấy, tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng của động cơ từ thông trục chất lượng cao có thể vượt qua mức 25:1; mỗi khi trọng lượng thân máy giảm 1 kg, quãng đường bay có thể tăng thêm khoảng 10 km, từ đó trực tiếp nâng cao khả năng chở hàng, thời gian tuần tra và bán kính hoạt động, đáp ứng nhu cầu nâng cấp hiệu suất cho các kịch bản đa dạng và kinh tế ở độ cao thấp.
Lợi thế về tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng đã được ứng dụng vào sản xuất hàng loạt, trong đó quy trình lắp ráp chính xác đóng vai trò then chốt. Khoảng cách giữa rôto và stato của động cơ từ thông dọc rất nhỏ; việc sắp xếp xen kẽ các cực N/S của nam châm đòi hỏi độ chính xác cao, và độ đồng đều của khe hở không khí ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy hoạt động của động cơ. Việc lắp ráp thủ công hoặc bán tự động thường dẫn đến độ nhất quán kém và tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn dao động lớn, khiến việc mở rộng quy mô sản xuất trong ngành hàng không siêu nhẹ gặp nhiều khó khăn.
Hình ảnh động cơ từ thông trục trên máy bay không người lái Images of Drone Axial Flux Motors
Dựa trên các đặc tính cấu trúc của động cơ từ thông dọc trục, Jiuju đã phát triển giải pháp lắp ráp tự động phù hợp với hệ thống truyền động của máy bay không người lái, bao gồm các công đoạn cốt lõi như lắp đặt chính xác nam châm, lắp ráp đồng bộ lực và vị trí của rôto và stato, cũng như kiểm tra hiệu suất trực tuyến. Giải pháp này đảm bảo độ chính xác trong lắp ráp thông qua công nghệ định vị bằng thị giác và điều khiển lực bằng servo, đảm bảo tính nhất quán trong sản xuất hàng loạt, từ đó cung cấp nền tảng thiết bị công nghệ hỗ trợ việc nâng cao chất lượng và mở rộng công suất cho hệ thống động lực trong lĩnh vực hàng không tầm thấp. Cùng với sự mở rộng liên tục của các ứng dụng trong lĩnh vực hàng không tầm thấp, sự nâng cấp đồng bộ giữa công nghệ động lực và quy trình sản xuất sẽ trở thành nền tảng quan trọng cho sự phát triển chất lượng cao của ngành công nghiệp này.
Sơ đồ cấu tạo động cơ từ thông trục của máy bay không người lái (Drone Axial Flux Motor Exploded View)
Câu hỏi thường gặp về tự động hóa động cơ
Video về các trường hợp ứng dụng tự động hóa động cơ
Thông tin ngành công nghiệp động cơ điện
Rất tiếc, chúng tôi không tìm thấy thông tin của quý khách
Rất tiếc, chúng tôi không tìm thấy thông tin của quý khách
Khu vực xuất hàng ngoài xưởng nhộn nhịp; sau nhiều vòng chạy thử toàn máy, xác nhận mô phỏng sản xuất hàng loạt và kiểm tra chất lượng xuất xưởng, một dây chuyền lắp ráp tự động động cơ DC của Jiuju đã hoàn tất toàn bộ quy trình xuất xưởng, lên xe đúng hạn và chuẩn bị lên đường tới cơ sở sản xuất của khách hàng, giúp dự án của khách hàng triển khai sản xuất đúng kế hoạch.
Hiệu suất của động cơ từ thông dọc phụ thuộc rất lớn vào cấu trúc không gian. Bài viết phân tích bốn cấu trúc cơ bản là SSSR, DSSR, DRSS và cấu trúc xếp chồng nhiều đĩa, cùng với các sáng kiến về stato không có yoke và stato phân đoạn.
Kết cấu đĩa “ngắn và rộng” bị cản trở mọi nơi trong khung gầm truyền thống, nhưng trên nền tảng điện hóa chuyên dụng lại trở thành chìa khóa tích hợp vượt cấp. Cùng một hình dạng, hai hoàn cảnh, tất cả phụ thuộc vào tư duy đóng gói.
Điểm tác dụng của lực từ hiệu dụng nằm ở rìa đường kính ngoài; cùng tốc độ, nam châm chịu ứng suất ly tâm vượt xa động cơ hướng kính mảnh dài. Trong điều kiện tốc độ cao, việc nam châm được cố định chắc chắn trên đĩa rôto thế nào là trọng điểm của thiết kế kết cấu.
Kết cấu nhiều cực tạo ra hài bậc nhất tần số cao; ở tốc độ vạn vòng, tần số cơ bản có thể đạt hàng nghìn hertz. IGBT truyền thống có tổn thất chuyển mạch tăng vọt và tỏa nhiệt nghiêm trọng, chỉ có khả năng chuyển mạch cỡ megahertz của MOSFET cacbua silic mới là bạn đồng hành phù hợp cho động cơ từ thông dọc trục nhiều cực tần số cao.