Boenjiniere bo ka Morao ho Li-motor tse 30,000 RPM tse Hlahisitsoeng ka Bongata: Karohano e Felletseng ea Li-Rotor tsa 1000 MPa le Mekhoa
Katleho e 'ngoe le e 'ngoe meeling ea ts'ebetso e hlaha ho tsoa ho logic ea boenjiniere e ka bokelloang le e ka ikatisoang hape, ho tloha ho imenne habeli ha matla a thepa ho ea ho tšebelisano-'moho ea litsamaiso tse hlano tse kholo.
Tlhahiso e kgolo ya dienjini tsa 30,000 rpm e emela keketseho e kopanetsweng boenjiniereng ho pholletsa le saense ya thepa, moralo wa motlakase, tsamaiso ya mocheso, tlhahiso e nepahetseng, le di-algorithms tsa taolo. PUMBAAEV e hlalositse botjha ka bokgabane meedi ya theknoloji ya motlakase ya makenete e sa feleng e sebetsang hantle ka matla a thepa ya rotor a habeli, topology ya makenete e bopehileng jwalo ka U ya lera le lebedi, di-winding tsa hairpin tse sa lekanang tsa lera le le leng tse 10, di-lamination tsa tshepe ya silicon tse tshesane haholo, le di-chip tsa SiC tse 1500V tse hlahisitsweng ka hare ho ntlo.
Moeli oa theknoloji o lula o le ka nģ'ane ho phetoho e latelang. Bakeng sa baenjiniere, bohlokoa ba nyeoe ena bo ho sena: ka mor'a tekanyo e 'ngoe le e 'ngoe e bonahalang e "feteletse" ea ts'ebetso, ho na le mokhoa oa boenjiniere o ka bokelloang hape.
Kakaretso ea 1: Boleng ba Motheo ba Lebelo le Phahameng
Ka ho amoheloa ha likoloi tse ncha tsa eneji ka bophara, tlhoko ea basebelisi ba maemo a tsela le ts'ebetso e tsoelang pele ea lebelo le phahameng e eketsehile haholo. Lienjene tsa likoloi tsa setso li na le "ntlha ea ho phahama ha matla" e ka bang 6,000 rpm, 'me torque e ntse e bola sebakeng sa matla a sa fetoheng, e leng se lebisang ho maikutlo a ho potlaka a fokolang haholo nakong ea ho feta lebelo le phahameng ka holimo ho 120 km/h.
PUMBAAEV e hlalositse le ho ntshetsa pele yuniti ya kganna ya motlakase ya sehlopha sa 30,000 rpm. Melemo ya yona ya mantlha e fetela ka nqane ho tshebetso e hlwekileng. Ho ya ka pono ya boenjiniere ba ditsamaiso, ka matla a tshwanang a tlhahiso a sepheo, ho eketsa lebelo ho tloha ho 12,000 rpm ho isa ho 30,000 rpm ho dumella phokotso e kgolo tshebedisong ya thepa e sebetsang ya enjene (koporo, makenete a sa tlwaelehang, tshepe ya silicon).
Ho ya ka tlhahisoleseding ya dipatlisiso tsa AVL, ho imena habeli lebelo la ho potoloha ho ka fokotsa tshebediso ya thepa ya motheo ya tshepe ka hoo e ka bang 40%, ho fihlella ntlafatso e kopaneng ya bophahamo, boima le ditjeo.
2 Sistimi ea Rotor: Liphephetso tse Hlano tsa Boenjiniere ba Motheo
Rotor ke sistimi e fokolang ka ho fetisisa empa e le ea bohlokoa ka ho fetisisa enjeneng e lebelo le phahameng. Ka 30,000 rpm, lebelo la centrifugal moeling o ka ntle oa rotor le feta 40,000 g. Phoso efe kapa efe ea moralo e ka lebisa ho hloleheng ho hoholo. Ho hlola phephetso ena ho hloka tsoelo-pele libakeng tse hlano tsa tekheniki.
Bothata ba 1: Matla a Thepa a Imenneng habeli, ho tloha ho 450MPa ho isa ho 1000MPa Tšepe ea Silicon e Matla a Phahameng
Li-lamination tsa rotor tsa setso li sebelisa tšepe ea motlakase e sa shebaneng le eona e nang le matla a ho hlahisa a ka bang 450 MPa, e lekaneng bakeng sa lebelo le fihlang ho 20,000 rpm. Kaholimo ho 30,000 rpm, khatello ea ho hula ha sekoting bophara ba kantle ba rotor e feta moeli oa ho hlahisa oa thepa e tloaelehileng.
.Tsela ea Boenjiniere ea ho Qetela:.
-
.Ntlafatso ea Lintho tse Hlokahalang: Ho Amohela Tšepe ea Motlakase e Matla a Phahameng (HS-ECS), e eketsang matla a ho tsikinyeha ho≥1000 MPa—e fetang habeli boemo ba indasteri bo tloaelehileng.
-
.Tšehetso ea Ts'ebetso: Ho kenngwa tshebetsong ha ho welding ka laser bakeng sa ho bokella lamination ho ena le ho riveting ya setso, ho eketsa matla a ho kopanya a mealo e fapaneng ho thibela karohano ka lebelo le phahameng. Ho sila ka bophara bo nepahetseng ba kantle ho fihlella mamello ya ±3 μm, ho netefatsa hore rotor e chitja.
Phephetso ea 2: Ho Lokisa Magnet, Mokhoa oa ho Khomarela o Atolositsoeng ka Holimo ho Thibela ho Hlōleha
Limakenete tse sa feleng tse kenelletsoeng ka har'a li-rotor slots li hlaseloa ka matla ke centrifugal ka lebelo le phahameng. Ho khomaretsa sebaka se tloaelehileng ka lehlakoreng le le leng ho baka kotsi ea khatello ea maikutlo ka lebelo le phahameng; tlas'a maemo a feteletseng, limakenete li ka tloha maboteng a li-slot kapa tsa ba tsa ntša metsi, e leng se bakang ho hloleha ho hoholo.
Theknoloji ea Bohlokoa: Tšebeliso ea seaparo sa sekhomaretsi se nang le sekhahla se phahameng sa katoloso. Kamora ho phekolwa, bophahamo ba modumo bo atoloha ka makhetlo a fetang 5, bo etsa sebopeho se tšoanang sa sekhomaretsi holim'a libaka tse ka holimo le tse ka tlase tsa makenete, e leng se ntlafatsang haholo kabo ea khatello ha se bapisoa le ho tlamahana ha matheba. Thepa ea ho koahela e tlameha ho mamella mocheso o ka bang >180°C, e be le coefficient ea katoloso ea mocheso e tsamaellanang le makenete (~10×10⁻⁶/°C), 'me e fihlelle matla a ho shear kamora ho fola ≥15 MPa.
Bothata ba 3: Topoloji ea Rotor, Tlhophiso ea Magnet e bōpehileng joaloka U e Sebetsang Habeli e Ntlafatsa Potoloho ea Magnetic le Matla
PUMBAAEV e sebelisa topology ea "Makenete a sa Feleng a Interior Permanent Magnet (IPM) a nang le Lera le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le le Leng le aroloa ka likarolo tse ngata.
.Melemo ea Bohlokoa:.
-
.Ho Matlafatsa Torque: E eketsa phapang ea ho se rate ha q-axis/d-axis, e eketsa torque ea tlhoro ka hoo e ka bang 10% ntle le ho eketsa thepa e eketsehileng ea makenete.
-
.Kabo ea Khatello ea Kelello: Sebopeho se arotsoeng ka likarolo se hasanya khatello ea maikutlo ka har'a li-unit tse ngata tse ikemetseng, se thibela ho petsoha ha li-block tsa makenete tsa monolithic le ho nolofatsa liphephetso tsa tlhahiso ea makenete.
-
.Ntlafatso ea NVH: Topology ea double-U, e kopantsoeng le moralo oa skew, e laola ho sotha ho felletseng ha harmonic (THD) ea density ea flux ea motheo ea sekheo sa moea ho ea tlase ho 5%, e hatella li-harmonics tsa maemo a holimo.
Setšoantšo sa sebopeho sa rotor ea enjene e lebelo le phahameng, se bontšang limakenete tse bōpehileng joaloka U tse nang le mekato e 'meli le moralo o arotsoeng ka likarolo.
Phephetso ea 4: Ho Leka-lekanya Matla ka Lebelo le Phahameng, Ho se Leka-lekane ha Masalla ho Koaletsoe ka Hare ho 50mg
Ka lebelo la 30,000 rpm, ho se leka-lekane ho honyenyane ho hlahisa lik'hilograma tse makholo tsa matla a centrifugal. PUMBAAEV e hatelletse ho se leka-lekane ho setseng ho tloha boemong bo tloaelehileng ba indasteri ba ≤150 mg ho isa ho 50 mg, phokotso ea 67%.
.Ketane ea Ts'ebetso ea Tekanyo e Matla: Ho sebetsa ka thata → Ho kenya limakenete ka mocheso → Ho leka-lekanya ha pele → Ho sebetsa ka nepo → Netefatso ea ho sebetsa ka lebelo le phahameng, e nang le lebelo le felletseng (e lekiloe ka 30,500 rpm). Tokiso ea ho se leka-lekane e fihlelleha ka ho tlosa boima ba sila likoahelong tsa pheletso, ka qeto ea ± 1 mg. Netefatso ea bobeli kamora lipotoloho tsa ho tšoha ha mocheso e netefatsa botsitso ba kamora ho kopanya.
Bothata ba 5: Moralo oa Lebelo le Bohlokoa, 15% ea Tekanyo ea Polokeho
Ho thothomela ho eketseha haholo ha lebelo la ts'ebetso le atamela lebelo la pele la rotor le kobehang. PUMBAAEV e entse lebelo la pele la ho kobeha le lokelang ho ba .35,000 rpm, hoo e ka bang 15% ka holimo ho lebelo le phahameng ka ho fetisisa la ts'ebetso le lekantsoeng, e leng se fanang ka moeli o lekaneng oa polokeho.
Tsela ea ho Kena Ts'ebetsong: Ho eketsa nako ea tšehetso ea bearing le ho kenya pele ho jara ho ntlafatsa ho tiea ha shaft; ka nako e le 'ngoe ho sebelisoa li-bearing tsa ceramic tsa silicon nitride (Si₃N₄) ho boloka ho tiea ha bearing maemong a holimo a DN (lebelo × bophara ba mokoti) ha ka nako e ts'oanang ho fana ka insulation ea tlhaho khahlanong le ho bola ha shaft current.
3 Taolo ea Stator le Thermal: Tlhaselo e Kopantsoeng Tahlehelong ea Phetoho e Phahameng
Ka lebelo la 30,000 rpm, maqhubu a motlakase a fihla ho 500 Hz. Tšusumetso ea letlalo ho li-winding tsa setso e baka tahlehelo ea koporo ea AC ho phahama, e leng se hlokang tharollo e kopaneng ea li-winding tsa hairpin le ho pholisa oli ka kotloloho.
Li-winding tsa Hairpin: Moralo oa Li-Pitch tse sa Lekaneng tsa Mealo e 10 o Ntlafatsa Karolelano ea Tahlehelo ea Koporo ea AC/DC
Karolo ea koporo ea lithapo tse bataletseng tse nang le karolo e khutlonnetsepa e ka feta 60%, e leng se fetang lithapo tse chitja ka 40-45%. PUMBAAEV's super motor stator e sebelisa hairpin winding ea layer 10-e sa lekanang, e nang le botenya bo fapaneng bakeng sa lithapo tsa koporo lera ka leng.
-
.Mealo e ka ntle e tšesaane: Haufi le lesoba la sekoti, ka ho khetheha ba jara likarolo tsa motlakase tse nang le maqhubu a phahameng.
-
.Mealo e ka hare e teteaneng: Haufi le karolo e ka tlase ea sekoti, haholo-holo ba jara karolo ea DC.
Moralo ona o laola karolelano ea tahlehelo ea koporo ea AC/DC ho isa ho hoo e ka bang 1.15 (ka tloaelo indastering ke 1.3-1.5), ha likheo tse sa lekanang tsa mekhahlelo li ntlafatsa karolo e tšelang phallo bakeng sa oli e pholileng.
Lisebelisoa tsa Bohlokoa: Li-Lamination tse Nyenyane haholo li Fokotsa Tahlehelo ea Tšepe e Mangata ka Bongata
Tahlehelo ea mantlha ea eketseha ha e ntse e eketseha. Ka 500 Hz, tahlehelo ho ts'ebetso ea tšepe ea silicon ea setso ea 0.35 mm. PUMBAAEV e sebelisa tšepe ea motlakase e tšesaane haholo, e nang le maqhubu a phahameng e nang le botenya ba ≤0.2 mm, e fokotsang tahlehelo ea mantlha ho 500 Hz ka 40-50% ha e bapisoa le tšepe ea 0.35 mm. Li-lamination tse tšesaane li boetse li eketsa sebaka sa bokaholimo bakeng sa ho qhala mocheso ka bophahamo ba yuniti.
Sistimi ea ho Pholisa: Ho Pholisa ka Oli ka ho Toba ho Nolofatsa Tsamaiso e Sebetsang ea Thermal
Botebo ba mocheso ba stator ka 30,000 rpm bo phahame haholo, bo feta bokgoni ba ho phodisa ba jakete ya setso. PUMBAAEV e kopanya tsela ya oli e phodisang ka hare ho di-slots tsa stator, e leng se dumellang oli ho phalla pakeng tsa di-winding, e leng se etsang hore ho phodisehe ka ho toba ka di-winding tsa koporo.
.Tšebelisano-'moho ea Thermal e nang le Methati e Meraro:
-
.Li-lamination tse tšesaane haholo: Fokotsa tahlehelo ea tšepe le ho eketsa sebaka sa bokaholimo.
-
.Li-hairpin tse sa lekanang: Ntlafatsa dikanale tsa phallo ya oli e phodisang.
-
.Ho pholisa oli ka ho toba: E fana ka pholiso e tobileng ea ho kopana. Litekanyo li bontša hore liphapang tsa mocheso oa ho kobeha ha boemo bo tsitsitseng li ka laoloa ka hare ho 5°C, 'me mocheso o phahameng o fokotsehile ka hoo e ka bang 40°C.
4 Taolo ea NVH: Ho Batla Khutso Mehleng ea Motlakase
Ka lerata le tlase la mokokotlo ho di-EV, lerata la motsamao le utlwahala haholoanyane. Leqhubu la motheo la 500 Hz ho 30,000 rpm le di-harmonics tsa lona di wela ka hara sebaka se utlwahalang haholo sa kutlo ya motho (500-4000 Hz).
.Mehloli ea Thabo ea Lerata la Motheo:
-
.Li-Harmonics tsa Matla a Elektromagnetic: E hlahisoa ke li-harmonics tsa sebaka sa bongata ba phallo ea moea-lekhalo (e khethoang ke sebopeho sa makenete, sebopeho se kobehileng).
-
.Li-Harmonics tsa PWM tsa Inverter: Maqhubu a ho chencha le dipalopalo tsa ona di hlahisa diharmoniki tsa sebopeho sa maqhubu a hajwale, e leng diharmoniki tse thabisang tsa matla a makenete.
-
.Ho se Leka-lekane ha Mekaniki: Ho se leka-lekane ha masala a rotor ho hlahisa modumo wa maqhubu a 1X a potolohang (500 Hz), o lokelang ho arolwa ho maqhubu a bearing le a home resonance.
.Leano la Taolo ea NVH e Meraro:
-
.Ntlafatso ea Elektromagnetic: Ho ntlafatsa sebopeho sa sebaka ka sepheo se fapaneng, angle ea ho sekamela, jj., ho fokotsa boholo ba li-harmonics tsa matla a motlakase (mohlala, litaelo tsa 6N). Ho seta ha helical ka nepo e phahameng ho sebelisoa bakeng sa ho sekamela.
-
.Matlafatso ea Meaho le ho Itšehla thajana: Ntlafatsa ho tiea ha yuniti ya e-drive ka kakaretso (dikhopo tsa matlo) ho tlosa maqhubu a resonance hole le di-band tse sebetsang; sebedisa di-bushings tsa ho ikarola tsa vibration tse sebetsang hantle haholo dibakeng tsa ho kenya ho fokotsa phetiso ya vibration ka ditsela tsa sebopeho.
-
.Ho Leka-lekanya ho Matla ka ho Nepahala ho Phahameng: Ho se leka-lekane ha masala ≤50 mg ho netefatsa hore ho potlakisa ho thothomela ha 1X (500 Hz) ho fihla ho
5 Taolo le Matla a Elektroniki: Karolo ea Bohlokoa ea Li-Chip tsa SiC
Maqhubu a phahameng le bokgoni bo phahameng ke ditlhoko tsa motheo bakeng sa dienjene tse lebelo le phahameng, tse itshetlehileng ka ho toba hodima kgatelopele ya taolo le disebediswa tsa motlakase.
Chip ea SiC ea 1500V e entsoeng ka tlung ke katleho e kholo. Ha e bapisoa le li-IGBT tsa setso, li-MOSFET tsa SiC li nolofalletsa:
-
.Maqhubu a Phahameng a ho Fetola: E tšehetsa lebelo le phahameng la enjene (maqhubu a motlakase).
-
.Tahlehelo e Tlase ea ho Fetola: E ntlafatsa bokgoni ba tsamaiso, haholo-holo sebakeng se lebelo le phahameng.
-
.Tekanyetso e Phahameng ea Voltage: Tekanyetso ea 1500V e fana ka phaello ea polokeho bakeng sa li-platform tsa 800V le nts'etsopele ea nako e tlang.
Di-algorithm tsa taolo di lokela ho tsamaellana ka botebo le enjene, ho netefatsa tshebetso e tsitsitseng sebakeng se fokodisang tshimo ka lebelo le phahameng le bokgoni bo botle ka ho fetisisa.
06 Liphephetso le Tsoelo-pele ea Bokamoso
Mathata a Theknoloji a Teng
-
.Litšenyehelo tsa Thepa: Tšepe ea motlakase e matla haholo le lipekere tse khethehileng li ntse li le theko e boima ka 20-30% ho feta litharollo tse tloaelehileng.
-
.Moeli oa Tšepe ea Silicon: Li-lamination tse tšesaane li fokotsa tahlehelo ea tšepe empa li fokotsa ho satalla; phapanyetsano ea tahlehelo le ho satalla ha tšepe ke phephetso ea bohlokoa.
-
.Ho Tšepahala Bophelong Bohle: Botšepehi bo felletseng ba potoloho ea bophelo ba libere tsa ceramic tse lebelo le phahameng ka boleng ba DN bo phahameng haholo bo hloka lintlha tse ngata tsa liteko tsa tsela.
-
.Ketane ea Phepelo ea SiC: Sekgahla sa tlhahiso le ditjeo tsa di-chip tsa SiC tse ka hare ho ntlo, haholo-holo substrate ya 4H-SiC, ke ditshitiso tsa bohlokwa tsa ntshetsopele ya indasteri.
Litsela tsa Theknoloji ea Bokamoso
-
.Lisebelisoa tse Ncha: Thepa e bonolo ea makenete e sa fetoheng/e nang le kristale e fana ka tahlehelo e tlase ea mantlha ea ~60% ho feta tšepe ea silicon 'me ke khetho e ka sehloohong bakeng sa li-core tsa stator tsa moloko o latelang, leha ho le joalo liphephetso li ntse li le teng ts'ebetsong ea thepa e tetemang.
-
.Libaka tse Ncha tsa Topologi: Axial Flux Motors (AFM), ka sebopeho sa tsona se bōpehileng joaloka disk se loketseng lebelo le phahameng ka tlhaho, li har'a 'mapa oa li-OEM tse ling, li fana ka matla a khopolo-taba a phahameng ka 20-40% ho feta li-radial flux motors.
-
.Tsamaiso e Kopaneng ea Thermal: Ho arolelana oli e phodisang pakeng tsa di-module tsa motlakase tsa stator le inverter ho ka fokotsa khanyetso ya mocheso ka ~30% mme ha nolofatsa meralo ya sistimi.
-
.Phetohelo ea Moralo e Tsamaiswang ke AI: Ketsiso ya difisiks tse ngata (electromagnetic-thermal-structural-NVH) e kopantsweng le di-algorithms tsa AI/optimization e na le bokgoni ba ho hatella dipotoloho tsa ntshetsopele ya dienjini tse potlakileng ho tloha dikgweding tse 24 ho isa ho tse ka tlase ho dikgwedi tse 12.
Moeli oa theknoloji o lula o le ka nģ'ane ho phetoho e latelang. Tlhahiso e kholo ea lienjene tse 30,000 rpm e tšoaea qalo ea potoloho e ncha ea theknoloji e tsamaisoang ke mokhoa oa boenjiniere ba litsamaiso, kopanyo e tebileng ea ho otloloha, le monahano o feteletseng oa boenjiniere.











