Technesch Grondlage vum eVTOL Motor

1. Technesch Charakteristike vuneVTOL-Motor

In verdeelt elektreschUndriff, Motoren dreiwen verschidde Propeller oder Ventilatoren op de Flilleken oder dem Rumpf un, fir en Undriffssystem ze bilden, dat dem Fliger Schub liwwert. D'Leeschtungsdicht vum Motor beaflosst direkt d'Notzlaaschtkapazitéit vum Fliger. D'Leeschtungskapazitéit, d'Zouverlässegkeet an d'Ëmweltadaptatioun vum Motor si wichteg Faktoren, fir déi dynamesch Charakteristiken an d'Sécherheet vum elektresch ugedriwwene Fliger ze bestëmmen. D'Auswiel vun Elektroautoen, Drohnen an eVTOL-Motoren ass ënnerschiddlech wéinst verschiddene Käschten, Uwendungsszenarien an aner Grënn [1].

(Fotoquell: Offiziell Websäit vun Network/Safran)

1) Elektresch Gefiererméi permanent MagnetSynchronmotoren,Permanentmagnetmotore mat méi héijer Effizienz an engem méi héijen Dréimoment kënnen e besser Fuererlebnis ubidden. Gläichzäiteg kann déi héich Leeschtungsdicht vu Permanentmagnetmotore Elektroautoen och hëllefen, méi Leeschtung mat dem selwechte Volumen ze kréien.

(2) Drohnen: üblech gebrauchen ouni BürstenGläichstroummotor.De bürstenlose Gläichstroummotor huet e niddregt Gewiicht a Kaméidi, an d'Ënnerhaltskäschte si niddreg, wat fir d'Fluchbedürfnisser vun UAVs gëeegent ass; Zweetens ass d'Geschwindegkeet vum bürstenlose Gläichstroummotor méi héich, wat fir d'Héichgeschwindegkeetsfluchbedürfnisser vun Dronen gëeegent ass. Zum Beispill benotzt DJI bürstenlose Motoren.

(3) eVTOL: Méi héich Ufuerderungen un d'Motoreffizienz an d'Dréimomentdicht, e Permanentmagnet-Synchronmotor ass eng ganz villverspriechend Léisung fir elektresch Undriffssystemer, well den axialen Flux-Permanentmagnetmotor eng héich Auslastungsquote vum radialen Raum huet, an d'Leeschtungsdicht an d'Dréimomentdicht Virdeeler am Fall vun engem klengen Längtenduerchmiesserverhältnis hunn. Aktuell elektresch VTOL-Fliger, wéi de Joby S4 an den Archer Midnight, benotzen all Permanentmagnet-Synchronmotoren [1].

Déi folgend Figur weist d'Wollekbild vun der magnéitescher Induktiounsintensitéit mat fixem Rotor vun engem Axialfluxmotor mat engem eenzege Stator an engem eenzege Rotor.

Déi folgend Figur ass e Verglach vun de Parametere vun den Elektrofligermotoren an Elektroautoen

2. Trend vun der Entwécklung vun eVTOL-Motoren
Aktuell ass den Haaptentwécklungstrend vum eVTOL-Stroumnetz d'Reduktioun vum Gewiicht vun der Motorstruktur an dem zousätzleche Gewiicht vum Killsystem duerch d'Verbesserung vun der elektromagnetescher Designtechnologie, der Wärmemanagementtechnologie an der Liichtgewiichttechnologie, an d'kontinuéierlech Verbesserung vun der Leeschtungsdicht vum Motor an der Leeschtungskapazitéit ënner enger breeder Palette vu variablen Zoustänn. Laut der "Fuerschung an Entwécklung vu fléiende Gefierer a Schlësseltechnologien" konnt den Aviatiounsantriebsmotor d'nennleistungsdicht vum Motorkierper op méi wéi 5 kW/kg bréngen, andeems Isolatiounsmaterialien mat méi héijen Temperaturgrenzen, permanentmagnetmaterialien mat méi héijer magnetescher Energiedicht a méi liicht Strukturmaterialien benotzt goufen. Duerch d'Verbesserung vum elektromagnetesche Strukturdesign vum Motor, wéi d'Benotzung vun Halbach-Magnéitfelder, Struktur ouni Eisenkär, Litz-Drotwicklungen an aner Technologien, souwéi d'Verbesserung vum Wärmeoflafdesign vum Motor, gëtt erwaart, datt d'nennleistungsdicht vum Motorkierper am Joer 2030 10 kW/kg erreeche kann, an d'nennleistungsdicht am Joer 2035 13 kW/kg iwwerschreide wäert [1].

3. Vergläich vu reng elektreschen an hybride Strecken
Am Verglach mat der reng elektrescher Streck an der Hybridstreck baséiert den inlänneschen eVTOL-Projet aus der aktueller Auswiel u relevante Produzenten haaptsächlech op dem reng elektresche Schema, limitéiert duerch d'Energiedicht vu Lithium-Ionen-Batterien, an den eVTOL mat gerénger Passagéierkapazitéit ass déi bescht Landeplaz vun der reng elektrescher Undriffstechnologie. Am Ausland hunn e puer Produzenten den Hybridplang am Viraus opgestallt a sinn a verschiddene Ronnen vun Tester an Iteratiounen d'Féierung iwwerholl. Wéi aus der folgender Tabelle ze gesinn ass, ass den Hybridschema offensichtlech méi staark am Ausdauerwénkel a kann an Zukunft méi Uwendungen am Szenario vum mëttel- bis laangstrecken- a klenge Héichtenverkéier erreechen [1].