ZF разрабатывает электрические приводы с частотой вращения менее 30 000 об/мин.
Компания ZF разработала систему High Revolution Drive — особенно компактный электропривод с частотой вращения до 30 000 об/мин. Поставщик обещает сокращение необходимого пространства для установки и веса, а также значительное снижение потребности в магнитах.
Архитектура привода разработана для систем напряжением 400 и 800 вольт.
Источник изображения: ZF
При одинаковой мощности увеличение скорости вращения снижает требуемый крутящий момент электродвигателя. По словам ZF, это позволяет проектировать электродвигатель более компактным и легким. Чтобы обеспечить необходимый крутящий момент на колесе, швабский производитель сочетает двигатель с двухступенчатой прямозубой коробкой передач с передаточным отношением примерно 18:1.
Электродвигатель, инвертор и коробка передач объединены в одну 3-в-1 систему. ZF утверждает, что новая конструкция обеспечивает пиковую мощность в 200 кВт и пиковый крутящий момент в 3 500 Нм на колесе. По сравнению с системой SELECT с такой же мощностью в 200 кВт и максимальной скоростью вращения 18 000 об/мин, система High Revolution Drive требует примерно на 25 процентов меньше места для установки и на 25 процентов легче. ZF даже стремится сократить потребность в магнитах на 50 процентов.
Последний вариант, вероятно, окажется особенно интересным для производителей транспортных средств, поскольку меньшее количество магнитного материала позволяет снизить как затраты, так и зависимость от конкретных сырьевых материалов и цепочек поставок. Несмотря на более высокую скорость вращения и большее снижение передаточного числа, компания ZF утверждает, что эффективность остается на уровне аналогичных приводов. Однако поставщик не приводит конкретных значений эффективности.
ZF стремится сократить потребность в магнитах вдвое
Особой проблемой при высоких скоростях вращения являются шум и вибрация. В этом отношении ZF подчеркивает свой опыт в разработке трансмиссий и передач. Для нового привода были совместно разработаны электродвигатель, передачи, подшипники и геометрия зубьев. Компания считает отметку в 30 000 об/мин технически и экономически оптимальной для данной конфигурации.
Изначально внимание сосредоточено на сегменте двигателей с мощностью примерно от 150 до 200 кВт. Однако архитектура предназначена для масштабирования на другие уровни мощности и поддерживает как системы на 400 вольт, так и на 800 вольт.
Двигатель High Revolution Drive основан на модульной платформе SELECT от ZF. Это означает, что поставщику не нужно разрабатывать совершенно новую модульную систему для новой версии двигателя — он может продолжать использовать существующие компоненты и технологии.
Тем не менее двигатель High Revolution Drive все еще находится на этапе предсерийного производства. По словам ZF, компания уже ведет переговоры с несколькими автопроизводителями по этой концепции и планирует начать серийное производство к 2030 году. Компания пока не назвала никаких конкретных клиентов или проектов автомобилей.
В этом году компания ZF реорганизовала свой бизнес в области электромобильности. После анализа вариантов производства самостоятельно или закупки компания решила весной продолжить разработку и производство электродвигателей и инверторов в собственных мощностях. В то же время подразделение e-drive сталкивается с давлением со стороны затрат из-за меньшей степени использования мощностей, чем ожидалось изначально. С помощью технологии High Revolution Drive ZF сейчас демонстрирует технические преимущества, на которых она сосредотачивается для своих будущих решений в сфере e-drive.