أخبار ar.wedoany.com، تعاونت شركة Helix (ميلتون كينز)، المصنعة البريطانية للمحركات الكهربائية عالية الكثافة والعاكسات، مع شركة Zoerkler Gears GmbH & Co KG (يويز)، الخبيرة النمساوية في أنظمة النقل عالية الأداء، لتطوير والتحقق من صحة وحدة دفع كهربائي مسننة (EPU) مخصصة للتنقل الجوي المتقدم (AAM). صُممت وحدة EPU هذه خصيصًا لتطبيقات الإقلاع والهبوط العمودي الكهربائي (eVTOL) الصعبة، وتدعم تركيب المراوح في تكوينات الرفع والإبحار والمروحية المائلة.
تعتمد تطبيقات العزم العالي التقليدية على وحدات EPU ذات التصميم "المباشر"، مما يؤدي إلى زيادة عرض المحرك ووزنه. قامت Helix بدمج محركها الخاص مع نظام النقل خفيف الوزن من Zoerkler (بكفاءة تصل إلى 98%) بشكل متكامل، مما مكن وحدة EPU هذه من توفير عزم دوران عالٍ ضمن حزمة يبلغ قطرها 26 سم فقط (أي ما يعادل 50% من قطر وحدة الدفع المباشر المكافئة). كأول منتج في سلسلة وحدات EPU للتنقل الجوي المتقدم، تزن هذه الحزمة 32.2 كجم وتوفر المعايير التالية: في تكوين الرفع، قدرة 100 كيلوواط وعزم دوران يصل إلى 1600 نيوتن متر؛ وفي تكوين الإبحار، قدرة مستمرة 250 كيلوواط وقدرة قصوى 400 كيلوواط. يساعد الشكل الأقل وزنًا والأضيق في تقليل حجم كبسولات المحرك (nacelles) ومقاومة الهواء في تطبيقات eVTOL، مما يدعم زيادة الحمولة والمدى.
تعتمد تقنية نظام الدفع الكهربائي من Helix على نواتها القابلة للتوسع: دوار مغناطيسي دائم مملوك، تبريد دوار حاصل على براءة اختراع، عدد كبير من الأقطاب، هيكل لف مملوك، احتواء مغناطيسي بمركبات ألياف الكربون، غلاف مبرد بمركبات ألياف الكربون، وتبريد مائي شعاعي ومحوري عالي السرعة. بالإضافة إلى التطبيقات المتنقلة، تُستخدم منتجاتها أيضًا في المجال البحري، مثل اليخت الشراعي عالي الأداء Magic Carpet e.
ينبع استخدام مركبات ألياف الكربون في المحركات الكهربائية بشكل أساسي من مجالي الطيران والآلات عالية السرعة. تواجه الأكمام المعدنية التقليدية لتثبيت الدوار (مثل Inconel 718 أو سبائك التيتانيوم) خطر التفكك عند الدوران بسرعات عالية. تعمل الأكمام المصنوعة من البلاستيك المقوى بألياف الكربون والمحيطة بدوار المحرك المغناطيسي الدائم على حل هذه المشكلة. عندما يدور الدوار بسرعة 20,000 دورة في الدقيقة (وهي سرعة شائعة في السيارات الكهربائية الحديثة)، يتعرض كل مكون لقوة طرد مركزي تتناسب طرديًا مع مربع السرعة، حيث يؤدي مضاعفة السرعة إلى زيادة القوة التي تمزق الدوار بمقدار أربعة أضعاف. تعمل الأكمام المصنوعة من مركبات ألياف الكربون على تقليل وزن مكونات المحرك، وخفض عزم القصور الذاتي، وتوفير ضغط ضاغط أكبر، وتقليل الفجوة الهوائية بين مجموعة العمود والعضو الثابت، مع تقليل الأحمال الذاتية الناتجة عن قوة الطرد المركزي، كما أن فقدانها الكهربائي أقل بكثير من الأكمام المعدنية التي تحل محلها. أكد تحليل العناصر المحدودة (FEA) الذي أجراه مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) أنه في المحركات ذات الدوار الخارجي ذي المغناطيس السطحي، يظل الحد الأقصى للإجهاد الذي تتحمله أكمام ألياف الكربون عند سرعات تصل إلى 20,000 دورة في الدقيقة أقل من مقاومة الخضوع للمادة، مما يوفر أساسًا لاستخدام أكمام ألياف الكربون في التطبيقات عالية الطاقة مثل السيارات الكهربائية والمولدات التوربينية ومحركات الطيران.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
