BEYOND轴向磁通电机方案解析+"堆积木式"定制化配置方式(附2D图纸、3D数模)

文摘   汽车   2025-02-01 06:46   上海  

以下内容发表在「SysPro系统工程智库」知识星球
- 关于BEYOND轴向磁通电机技术方案的风向
- 文字原创,素材来源:BEYOND

- 详细产品方案报告、技术规格书、2D/3D数据在知识星球发布

- 2020-2024,1000+全球动力系统研讨会报告与解析已上传知识星球,欢迎学习交流

导语:在新能源汽车领域,电机技术的革新是推动行业发展的关键力量。BEYOND MOTORS一家位于欧洲心脏地带却拥有全球视野的创新企业,致力于推动轴向磁通电机技术的边界。其轴向磁通电机,包括AXM2、AXM3和AXM4系列,广泛应用于电动摩托车、电动轮船、电动汽车、飞行汽车等应用场景,为其提供了强劲的持续功率和转矩密以及灵活的定制化配置选项

今天,我们来探BEYOND如何凭借结构紧凑、效率高等核心技术优势,为电动汽车的未来提供强劲的持续功率和转矩密度?为了更系统地了解其技术方案,我们回顾下轴向磁通电机的技术概览1,然后对比分析轴向、径向磁通电机2,随后介绍BEYOND MOTORS各系列电机的技术参数3。特别要说明的是,通过BEYOND产品方案,我们一起来看看他们是如何通过堆叠方式,完成定制化配置的4

在文章最后,我会借助中功率版AXM3单电机、双电机、三电机2D/3D数据,直观展示BEYOND轴向磁通电机的外观结构特征,可以更加直观地感受这个方案的魅力。

BEYOND MOTORS,一家位于欧洲心脏地带却拥有全球视野的创新企业,致力于推动轴向磁通电机技术的边界。其轴向磁通电机,包括AXM2、AXM3和AXM4系列,为电动汽车的未来提供了强劲的持续功率和转矩密以及灵活的定制化配置选项。本文将详细介绍BEYOND MOTORS的轴向磁通电机技术方案。


目录

1. 技术概览

2. 轴向磁通量 vs. 径向磁通量

3. BEYOND轴向磁通系列电机技术参数

4. 堆叠与定制化配置

5. 冷却系统与温度管理

6. 应用场景

7. 轴向磁通电机-2D/3D数据(知识星球发布)

|SysPro备注:本篇节选,相关技术资料在知识星球中发布(点击"阅读原文")


01

技术概览

BEYOND轴向磁通电机,也被称为盘式电机,其核心技术优势在于结构紧凑、效率高。与传统的径向磁通电机相比,轴向磁通电机的定子和转子采用盘型结构磁通路径更短且更密集。这种设计使得磁力线能够垂直于气隙面,并与转轴方向保持一致,从而大大提升了电机的效率和功率密度。

图片来源:BEYOND

02

轴向磁通量 vs. 径向磁通量

轴向磁通径向磁通电机在电磁层面极为相似,它们基于相同的电磁原理运行,且都包含铜绕组、铁芯及永磁体这些基本元件。尽管两者有着诸多共同点,但拓扑结构中一些微妙的差异却能对电机的扭矩密度和效率产生显著的复合影响,这是比较有趣的地方。
当前无论是移动环境还是其他场合,广泛应用的电机几乎均采用径向磁通拓扑结构。这种结构特征在于一个圆柱形转子在圆柱形定子内部旋转,如下图(左)所示,被称为径向磁通电机。在此系统中,电磁通量构成扭矩的主要来源,其磁通路径从转子径向向外延伸至定子,随后沿定子圆周从一个齿传递到下一个齿,再从定子径向向内回流至转子,并最终在转子内部通过切向路径完成磁通环的闭合

径向和轴向磁通电机拓扑

图片来源:Traxial

除此之外,还存在另一种布局方式,即在两个横向定子之间配置一个转子盘如上图(中)所示;或者在一个中央定子的两侧各安置一个转子盘,如上图(右)所示。前者被称为单转子双定子拓扑结构,即轴有轭轴磁通型电机;后者则称为双转子单定子拓扑结构,即无轭轴磁通型电机
对比:径向磁通电机相比较,无轭轴向磁通电机的诸多优势主要源自其对铜、电工钢以及磁铁材料的高利用率。尽管轭式轴向磁通电机也具备某些类似优势,但这些并非最为显著或最具影响力的因素。鉴于此,我们下面重点将聚焦于无轭轴向磁通电机

03

BEYOND轴向磁通系列电机技术参数

AXM2系列

  • 连续功率:最高可达75kW,在6000RPM时

  • 峰值功率:130kW

  • 连续转矩:120Nm

  • 峰值转矩:180Nm

  • 最大电机速度:7500RPM

  • 重量:14.5kg

图片来源:BEYOND

AXM3系列

  • 连续功率:在2500RPM时,可达80kW或130kW(取决于电压等级)

  • 峰值功率:高达220kW

  • 连续转矩:310Nm

  • 峰值转矩:525Nm

  • 最大电机速度:5800RPM(在特定功率输出下)

  • 重量:27kg

图片来源:BEYOND

AXM4系列

  • 连续功率:230kW

  • 峰值功率:高达430kW

  • 连续转矩:600Nm

  • 峰值转矩:950Nm

  • 最大电机速度:4500RPM

  • 重量:48kg

图片来源:BEYOND

04
堆叠与定制化配置

BEYOND轴向磁通电机具有堆叠配置的选择,即可以将多个电机串联起来提供更高的转矩和功率。例如,两个电机串联可以提供双倍的转矩和功率,而三个电机串联则可以提供三倍的转矩和功率。此外,BEYOND还提供广泛的定制化选项,包括定制化的轴、绕组、轴承或温度传感器等,以满足客户的特定需求。

图片来源:BEYOND

05

冷却系统与温度管理

BEYOND的轴向磁通电机配备了高效的水冷却系统,以确保电机在高负荷下也能保持稳定的运行温度。每个电机都集成了温度传感器,直接放置在绕组的最热点上。许用的连续电机温度为90°C最大连续温度为95°C,而峰值短期温度可以上升到115-120°C最低启动温度为-40°C,如果温度低于此值,可以通过通电而不旋转的方式加热电机。

图片来源:BEYOND


06
应用场景

凭借其结构紧凑、扁平超薄、体积小、重量轻以及功率密度高的特点,BEYOND的轴向磁通电机广泛应用于电动摩托车、机场吊舱、运货卡车、电动汽车甚至飞行汽车等新的应用场景。特别是在高性能汽车电动化方面,轴向磁通电机已成为关键解决方案。

图片来源:BEYOND

07
轴向磁通电机-2D/3D数据

(以下完整数据在知识星球发布)

那么BEYOND的轴向磁通电机长什么样子呢?下面我们借用一些2D/3D数据告诉了我们答案。| SysPro备注:以功率AXM3轴向磁通系列电机(单电机、双电机、三电机)为示例说明,关于低功率AXM2、高功率AXM4的2D/3D数据会陆续发布,详见文末说明。

AXM3 Single轴向磁通电机


AXM3 Double 轴向磁通电机



AXM3 Triple 轴向磁通电机

图片来源:BEYOND


以上是对关于BEYOND轴向磁通电机技术方案深度解析(节选),完整版内容、及其技术报告、设计规格书、2D/3D数据在知识星球「SysPro系统工程智库」 "新能源最新技术资讯(方案资讯、对标报告)" 专栏发布,欢迎查阅、学习,希望有所帮助!

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2025年2月1日
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