Onlangs bracht Mercedes-Benz Vision One-Eleven uit, een puur elektrische conceptauto. De grootste betekenis van deze conceptcar is om de wereld een nieuwe technologie te laten zien: de axiale fluxmotor, die een belangrijk onderdeel is van de toekomstige elektrificatie van Mercedes-Benz. Onlangs bracht Mercedes-Benz Vision One-Eleven uit, een puur elektrische conceptauto. De grootste betekenis van deze conceptcar is om de wereld een nieuwe technologie te laten zien: de axiale fluxmotor, die een belangrijk onderdeel is van de toekomstige elektrificatie van Mercedes-Benz.
De door Mercedes-Benz gebruikte axiale fluxmotor is afkomstig van YASA, een Brits bedrijf gespecialiseerd in dit soort motoren, dat Mercedes-Benz in juli 2021 zal overnemen.
In 1821 vond Faraday 's werelds eerste schijfmotor uit, die eigenlijk een axiale fluxmotor was, maar beperkt was door materialen en technieken. In plaats daarvan werd de later uitgevonden radiale fluxmotor op grote schaal gebruikt, dat wil zeggen: momenteel zijn de motoren die in de meeste elektrische voertuigen worden gebruikt radiale fluxmotoren.
De oude Fa zou het geweldig vinden als er vandaag axiale fluxmotoren op het podium zouden verschijnen.
Links: radiale magnetische flux; Rechts: Axiale magnetische flux
Axiaal, radiaal verwijst naar de richting van de magnetische flux. De radiale flux is de richting van de magnetische flux die wordt gegenereerd door de motorwikkelingen en die divergeert van de motoras, loodrecht op de motoras, evenwijdig aan de diameter van de schijf, en radiaal is; terwijl de axiale flux verwijst naar de richting van de magnetische flux die door de wikkelingen wordt gegenereerd. Parallel aan de as van de motor is deze axiaal.
YASA axiale fluxmotor
Het belangrijkste voordeel van een axiale fluxmotor is dat de rotor een grotere diameter heeft en langs de stator draait in plaats van erin. Koppel is gelijk aan kracht maal straal, axiale fluxmotoren kunnen met dezelfde kracht meer koppel bereiken.
Axiale fluxmotoren zijn efficiënter
Voor dezelfde hoeveelheid permanente magneten en wikkelmateriaal kunnen axiale fluxmotoren een koppeldichtheidsvoordeel van 30 procent bieden ten opzichte van traditionele radiale motoren. De YASA-motortopologie elimineert ook het statorjuk, waardoor de statormassa met wel 80 procent wordt verminderd, een innovatie die een vermogensdichtheidsvoordeel van meer dan 30 procent en een bereikvoordeel van 5 procent oplevert.
Hoge prestaties gaan gepaard met hoge kosten en hoge moeilijkheidsgraad. Daarom zijn de weinige toepassingsgebieden van axiale fluxmotoren momenteel raceauto's en krachtige auto's, die een groot volume en gewicht vereisen, maar niet gevoelig zijn voor de kosten. Toen Mercedes-Benz bijvoorbeeld YASA kocht, was het oorspronkelijk de bedoeling om het op AMG-modellen te gebruiken. Implementeer de applicatie.
Ferrari-SF90
De SF90 is uitgerust met drie YASA-motoren, twee voor en één achter
Voordat het door Mercedes-Benz werd overgenomen, was het bekendste samenwerkingsgeval van YASA in de afgelopen tien jaar het plug-in hybride vlaggenschip SF90 van Ferrari, uitgerust met drie YASA-motoren, waarvan er twee op de vooras zijn geplaatst, en de de andere bevindt zich in de P2-positie tussen de V8-motor en de versnellingsbak. Ook voor YASA-motoren is het P2-schema, waarbij de motor tussen de motor en de versnellingsbak wordt geplaatst, het meest geschikte schema voor een breed scala aan toepassingen.
Wat er in de toekomst ook gebeurt, het doel is om het kleiner en efficiënter te maken. Qua motoren zijn dit precies waar axiale fluxmotoren goed in zijn. Hoewel veel aspecten zich nog in de onderzoeks- en veroveringsfase bevinden, moet de axiale fluxmotor een nieuwe oplossing zijn die in de toekomst populair zal worden.
"YASA"-technologie heeft veel voordelen, net zoals dit YASA-bedrijf dit kiest als de kerntechnologie van motoren met hoge dichtheid. “Rome is niet op één dag gebouwd: in feite is de YASA-technologie het product van technologische evolutie, en het evolutiepad ervan kan grofweg in drie fasen worden verdeeld: de eerste
Het generatieproduct is de traditionele RSR-structuur van de axiale magnetische veldmotor, de algehele structuur met een juk, en de stator. De wikkeling is verticaal op de tanden gewikkeld. Achter deze structuur berust het op het "wikkelproces" van siliciumstaalplaten. Bij de tweede generatie producten is de grootte van het statorjuk tot een minimum beperkt en wordt deze alleen gebruikt als verbindingsstructuur voor elke tand. De kronkeling is het plat op de tanden gewonden. De ontwikkeling van deze structuur hangt af van de volwassenheid van het SMC-statorbindingsproces. Met behulp van de isotrope magnetische permeabiliteit van het SMC-materiaal is het mogelijk om de beperkingen van het stempelproces van siliciumstaalplaten weg te nemen en de meest geschikte 3D-statorstructuur te ontwerpen. De benuttingsgraad van de ruimte is aanzienlijk verbeterd. Het product van de derde generatie, namelijk de "YASA" -structuur, maakte het "juk" volledig overbodig en maximaliseerde de koppeldichtheid van de motor. Op dezelfde manier moet de ontwikkeling van deze structuur achter het structuurproces staan. Het product van technologische doorbraken, het kernprobleem van dit proces is "hoe de gespleten statortanden tot een geheel te integreren." Dit is de belangrijkste technologie die hierna zal worden besproken.
SMC (Sofe magnetische composiet) gesplitste stator en geheel geproduceerd door High Mag Technology (ShenZhen) Ltd
Tegenwoordig zijn de door YASA vervaardigde motoren de kleinste en lichtste in hun prestatieklasse. Deze motor gebruikt minder materiaal om een hoger koppel en een hogere vermogensdichtheid te produceren dan vergelijkbare motortypes.
De topologie van de YASA-motor elimineert het statorjuk, waardoor het gewicht van het statorijzer met wel 80 procent wordt verminderd, wat betekent dat de vermogensdichtheid van de YASA-motor 2-3 keer zo groot is als die van de niet-asmotor. Vergeleken met conventionele elektromotoren gebruikt de YASA axiale fluxmethode minder materialen zoals koper, ijzer en permanente magneten, wat de materiaalkosten aanzienlijk verlaagt en een milieuvriendelijker product oplevert.
Dit is de scène waarin Vision One-Eleven in het begin verscheen.
