eVTOL моторын техникийн үндсэн ойлголтууд

1. Техникийн шинж чанаруудeVTOL мотор

In тархсан цахилгаанХөдөлгүүр, мотор нь далавч эсвэл их бие дээр олон сэнс эсвэл сэнсийг хөдөлгөж, онгоцонд түлхэлт өгдөг хөдөлгүүрийн системийг үүсгэдэг. Хөдөлгүүрийн чадлын нягтрал нь онгоцны ачааны багтаамжид шууд нөлөөлдөг. Хөдөлгүүрийн чадлын гаралтын багтаамж, найдвартай байдал, байгаль орчинд дасан зохицох чадвар нь цахилгаан хөдөлгүүртэй онгоцны динамик шинж чанар, аюулгүй байдлыг тодорхойлох чухал хүчин зүйлүүд юм. Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, дрон болон eVTOL моторын сонголт нь өөр өөр өртөг, хэрэглээний хувилбарууд болон бусад шалтгаанаас шалтгаалан өөр өөр байдаг [1].

640

 

(Зургийн эх сурвалж: Network/Safran албан ёсны вэбсайт)

1) Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл: илүү байнгын соронзсинхрон мотор,Өндөр үр ашигтай, өндөр эргүүлэх хүч бүхий байнгын соронзон мотор нь жолоодлогын туршлагыг сайжруулж чадна. Үүний зэрэгцээ байнгын соронзон моторын өндөр чадлын нягтрал нь цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд ижил эзэлхүүн дор илүү өндөр чадал авахад тусалдаг.

(2) UAV: ​​түгээмэл хэрэглэгддэг сойзгүйDC мотор.Сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор нь жин багатай, дуу чимээ багатай бөгөөд засвар үйлчилгээний зардал багатай тул нисгэгчгүй нисэх онгоцны нислэгийн шаардлагад тохиромжтой; Хоёрдугаарт, сойзгүй тогтмол гүйдлийн моторын хурд өндөр бөгөөд энэ нь дронуудын өндөр хурдны нислэгийн хэрэгцээнд тохиромжтой. Жишээлбэл, DJI нь сойзгүй мотор ашигладаг.

(3) eVTOL: Хөдөлгүүрийн үр ашиг болон эргүүлэх хүчний нягтралд өндөр шаардлага тавьдаг байнгын соронзон синхрон мотор нь цахилгаан хөдөлгүүрийн эрчим хүчний системийн хувьд маш ирээдүйтэй шийдэл юм, учир нь тэнхлэгийн урсгалын байнгын соронзон мотор нь радиаль орон зайг өндөр ашиглах чадвартай бөгөөд эрчим хүчний нягтрал болон эргүүлэх хүчний нягтрал нь жижиг уртын диаметрийн харьцаатай тохиолдолд давуу талтай байдаг. Joby S4, Archer Midnight зэрэг одоогийн цахилгаан VTOL онгоцнууд бүгд байнгын соронзон синхрон мотор ашигладаг [1].

Дараах зурагт нэг статортай нэг ротортой тэнхлэгийн урсгалын моторын тогтмол роторын соронзон индукцийн эрчмийн үүлэн дүрсийг харуулав.

640 (1)

 

Дараах зурагт цахилгаан онгоц болон цахилгаан тээврийн хэрэгслийн моторын параметрүүдийн харьцуулсан үзүүлэлтүүд байна.

640 (2)

2.eVTOL моторын хөгжлийн чиг хандлага
Одоогийн байдлаар eVTOL эрчим хүчний системийн хөгжлийн гол чиг хандлага нь цахилгаан соронзон дизайны технологи, дулааны удирдлагын технологи, хөнгөн жингийн технологийг сайжруулах замаар моторын бүтцийн жин болон хөргөлтийн системийн туслах жинг бууруулах, мөн олон төрлийн хувьсах нөхцөл байдлын моторын чадлын нягтрал болон цахилгаан гаралтын хүчин чадлыг байнга сайжруулах явдал юм. "Нисдэг машин ба гол технологийн судалгаа, хөгжүүлэлт"-ийн дагуу нисэхийн хөдөлгүүрийн мотор нь өндөр температурын хязгаартай тусгаарлагч материал, өндөр соронзон энергийн нягтралтай байнгын соронзон материал, хөнгөн бүтцийн материал ашиглан моторын их биеийн нэрлэсэн чадлын нягтралыг 5кВт/кг-аас дээш болгож чадсан. Халбах соронзон массив, төмөргүй цөмт бүтэц, Литц утсан ороомог болон бусад технологийг ашиглах зэрэг моторын цахилгаан соронзон бүтцийн дизайныг сайжруулах, мөн моторын дулаан тархалтын дизайныг сайжруулах замаар моторын их биеийн нэрлэсэн чадлын нягтрал 2030 онд 10кВт/кг хүрч, нэрлэсэн чадлын нягтрал 2035 онд 13кВт/кг-аас давна гэж үзэж байна [1].

640 (3)

3. Цэвэр цахилгаан болон эрлийз замын харьцуулалт
Цэвэр цахилгаан зам болон эрлийз замтай харьцуулахад холбогдох үйлдвэрлэгчдийн одоогийн сонголтоос харахад дотоодын eVTOL төсөл нь голчлон лити-ион батерейны энергийн нягтралаар хязгаарлагдмал цэвэр цахилгаан схем дээр суурилдаг бөгөөд бага зорчигч багтаамжтай eVTOL нь цэвэр цахилгаан хөдөлгүүрийн технологийн хамгийн сайн буух хэсэг юм. Гадаадад зарим үйлдвэрлэгчид эрлийз төлөвлөгөөг урьдчилан гаргаж, олон удаагийн туршилт, давталтаар тэргүүлсэн. Дараах хүснэгтээс харахад эрлийз схем нь тэсвэрлэх өнцөгт илүү хүчтэй бөгөөд ирээдүйд дунд болон холын зайн болон нам өндөрт хөдөлгөөний нөхцөлд илүү олон хэрэглээнд хүрэх боломжтой [1].

 


Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 2-р сарын 27