Spesifikasi teknis motor eVTOL

1. Karakteristik teknis darimotor eVTOL

In distribusi listrikPada sistem propulsi, motor menggerakkan beberapa baling-baling atau kipas pada sayap atau badan pesawat untuk membentuk sistem propulsi yang memberikan daya dorong pada pesawat. Kepadatan daya motor secara langsung mempengaruhi kapasitas muatan pesawat. Kapasitas keluaran daya, keandalan, dan kemampuan adaptasi lingkungan motor merupakan faktor penting untuk menentukan karakteristik dinamis dan keselamatan pesawat bertenaga listrik. Pemilihan motor kendaraan listrik, drone, dan eVTOL berbeda karena perbedaan biaya, skenario aplikasi, dan alasan lainnya [1].

(Sumber foto: Situs web resmi Network/Safran)

1) Kendaraan listrik: magnet permanen yang lebih kuatmotor sinkron,Motor magnet permanen dengan efisiensi dan torsi yang lebih tinggi dapat memberikan pengalaman berkendara yang lebih baik. Pada saat yang sama, kepadatan daya yang tinggi dari motor magnet permanen juga dapat membantu kendaraan listrik memperoleh daya yang lebih tinggi dengan volume yang sama.

(2) UAV: ​​umumnya menggunakan brushlessMotor DC.Motor DC tanpa sikat memiliki bobot dan kebisingan yang rendah, serta biaya perawatan yang rendah, sehingga cocok untuk kebutuhan penerbangan UAV; Kedua, kecepatan motor DC tanpa sikat lebih tinggi, sehingga cocok untuk kebutuhan penerbangan kecepatan tinggi drone. Misalnya, DJI menggunakan motor tanpa sikat.

(3) eVTOL: Persyaratan yang lebih tinggi untuk efisiensi motor dan kepadatan torsi, motor sinkron magnet permanen merupakan solusi yang sangat menjanjikan untuk sistem tenaga penggerak listrik, karena motor magnet permanen fluks aksial memiliki tingkat pemanfaatan ruang radial yang tinggi, dan kepadatan daya serta kepadatan torsi memiliki keunggulan dalam kasus rasio diameter panjang yang kecil. Pesawat VTOL listrik saat ini, seperti Joby S4 dan Archer Midnight, semuanya menggunakan motor sinkron magnet permanen [1].

Gambar berikut menunjukkan citra awan intensitas induksi magnetik rotor tetap dari motor fluks aksial stator tunggal rotor tunggal.

Gambar berikut adalah perbandingan parameter motor pesawat listrik dan kendaraan listrik.

2. Tren pengembangan motor eVTOL
Saat ini, tren pengembangan utama sistem tenaga eVTOL adalah mengurangi berat struktur motor dan berat tambahan sistem pendingin dengan meningkatkan teknologi desain elektromagnetik, teknologi manajemen termal, dan teknologi ringan, serta terus meningkatkan kepadatan daya motor dan kapasitas keluaran daya dalam berbagai kondisi variabel. Menurut “Penelitian dan Pengembangan Mobil Terbang dan Teknologi Utama”, motor penggerak penerbangan telah mampu membuat kepadatan daya nominal badan motor lebih dari 5kW/kg dengan menggunakan bahan isolasi dengan batas suhu yang lebih tinggi, bahan magnet permanen dengan kepadatan energi magnetik yang lebih tinggi, dan bahan struktur yang lebih ringan. Dengan meningkatkan desain struktur elektromagnetik motor, seperti penggunaan susunan magnet Halbach, struktur tanpa inti besi, lilitan kawat Litz, dan teknologi lainnya, serta meningkatkan desain pembuangan panas motor, diharapkan kepadatan daya nominal badan motor dapat mencapai 10kW/kg pada tahun 2030, dan kepadatan daya nominal akan melebihi 13kW/kg pada tahun 2035 [1].

3. Perbandingan jalur kendaraan listrik murni dan hibrida
Dibandingkan dengan jalur listrik murni dan jalur hibrida, dari pilihan produsen terkait saat ini, proyek eVTOL domestik sebagian besar didasarkan pada skema listrik murni, yang dibatasi oleh kepadatan energi baterai lithium-ion, dan eVTOL dengan kapasitas penumpang rendah adalah skenario pendaratan terbaik untuk teknologi propulsi listrik murni. Di luar negeri, beberapa produsen telah menyusun rencana hibrida terlebih dahulu, dan telah memimpin dalam beberapa putaran pengujian dan iterasi. Seperti yang dapat dilihat dari tabel berikut, skema hibrida jelas lebih kuat dalam sudut daya tahan, dan dapat mencapai lebih banyak aplikasi dalam skenario lalu lintas jarak menengah-jauh dan ketinggian rendah di masa depan [1].