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电驱动产业,现在有了更强劲的“心脏”。最近,聚焦低空飞行器和人形机器人,盘毂动力和中国科学院宁波材料所联合发布了新一代轴向磁通电机领域的新突破。电动机由传统“滚筒洗衣机”压缩变成更轻薄、功率更大的“夹心饼干”,变化到底有多大?又将如何改变你我的生活?为你揭秘轴向磁通电机的三大绝技。
电动机,俗称“马达”,它是所有会动的机器的“心脏”。人类发明的第一台电动机,其实就是“夹心饼干”式的轴向磁通电机,但由于三维磁场计算、材料和工艺限制等,很长时间内都没有实现大规模产业化应用,反而是径向磁通电机后来居上、成为主角,一直应用在各种动力场景。
近几年,轴向磁通电机带着高扭矩密度、扁平化、轻量化的三大绝技重回舞台,高性能电动超跑、低空飞行器、人形机器人……凡是要求“又轻又猛又省地”的地方,都是它的主场。英国在2019年就实现小批量交付,给法拉利换上了强劲心脏,美国也在积极部署研发,我国企业已经实现万台级量产,专利和销量双双排到世界前列。
电动机里面有两个关键部分:定子和转子。传统的径向磁通电机,外形像个“滚筒洗衣机”,定子是外面的桶壁,转子是里面的“滚筒”,“桶壁”不动,“滚筒”转动,磁场作用在滚筒的圆柱侧面上,产生一个切向的推力,就像小老鼠在滚筒里跑步——老鼠的脚踩在滚筒内侧壁上,不停地拨动,滚筒就转了起来。
而轴向磁通电机,外形像“夹心饼干”,主流的结构是上下两层饼干是带磁铁的转子,中间的馅料是缠绕着线圈的定子。磁场从上到下垂直穿过,像两只手掌心相对,夹住馅料。
两种电机都是让转子转动,有什么区别呢?就像杠杆原理,拧同一个螺丝,短扳手要使很大的劲,长扳手轻轻一扳就动了。轴向电机就像长扳手——磁力作用在离轴心更远的边缘,所以产生的转动效果是传统电机的几倍。这意味着:同样大小的电机,轴向电机能让车子爬更陡的坡,让机器举起更重的物体,提供更加强劲的动力。
现在,轴向磁通电机可以直接装进电动车的轮毂里,让每个轮子独立驱动;可以塞进机器人的关节里,让机械臂像人的手臂一样灵活又有力;还可以铺在飞行器的螺旋桨下面,让飞机更轻、飞得更远。从“滚筒洗衣机”到“夹心饼干”,不只是形状的改变,更是从底层就截然不同的全新性能。
原标题:轴向磁通电机发布 “夹心饼干”带来全新动能
值班主任:李欢
责任编辑:田艳敏为您推荐
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