High Revolution Drive: ZF створює електропривід зі швидкістю обертання до 30 000 об/хв.
ZF розробила за допомогою High Revolution Drive особливо компактний електропривід зі швидкістю обертання до 30 000 об/хв. Цей постачальник обіцяє менше простору та ваги, а також значно меншу кількість необхідних магнітів.
Архітектура призначена для систем напругою 400 та 800 вольт.
Зображення: ZF
При однаковій потужності зі зростанням частоти обертання необхідний крутний момент електродвигуна має зменшуватися. За словами ZF, це дозволяє розробляти електродвигуни меншими та легшими. Щоб при цьому на колесо все одно подавався необхідний крутний момент, цей швабський постачальник поєднує двигун із двоступінчастою зубчастою передачею з передавальним числом близько 18:1.
Електродвигун, інвертор та передача об’єднані в одну 3-в-1-систему. За даними ZF, представлена конструкція досягає пікової потужності 200 кВт та пікового крутного моменту 3.500 Нм на колесі. Порівняно з аналогічним приводом SELECT потужністю 200 кВт із максимальною частотою обертання 18.000 об/хв, High Revolution Drive має використовувати на 25 відсотків менше простору та бути приблизно на 25 відсотків легшим. ZF планує навіть скоротити потребу у магнітах на 50 відсотків.
Саме останнє, ймовірно, буде цікавим для виробників автомобілів, адже менше магнітного матеріалу може знизити як витрати, так і залежність від певних сировин та ланцюгів постачання. За словами ZF, незважаючи на вищу швидкість обертання та більшу передачу коробки передач, ККД має залишатися на рівні аналогічного приводу. Однак постачальник не називає конкретних показників ефективності.
ZF хоче скоротити потребу в магнітах удвічі
Особливою проблемою високих швидкостей обертання є шуми та вібрації. ZF посилається тут на свій досвід у розробці коробок передач та зубчастих передач. Для нового приводу були спільно спроєктовані, зокрема, електродвигун, зубчасті передачі, підшипники та геометрія зубів. Компанія вважає поріг у 30 000 об/хв технічною та економічною „ідеальною точкою“ для представленої конфігурації.
Спочатку увага зосереджується на сегменті потужностей від приблизно 150 до 200 кВт. Однак архітектура має здатність до масштабування для інших рівнів потужності та підтримувати як 400-, так і 800-вольтні системи.
High Revolution Drive базується на модульній платформі SELECT від ZF. Це дозволяє постачальнику не розробляти зовсім нову конструкцію для нової версії приводу, а продовжувати використовувати існуючі компоненти та технології.
Проте High Revolution Drive ще не готовий до серійного виробництва. За словами ZF, компанія вже обговорює цю концепцію з кількома виробниками автомобілів та прагне до серійного виробництва до 2030 року. Конкретних клієнтів чи проєктів автомобілів компанія поки не називає.
Цього року ZF переорганізувала свій бізнес у сфері електромобільності. Після аналізу варіантів власного виробництва чи закупівлі компанія навесні вирішила й надалі самостійно розробляти та виробляти електродвигуни та інвертори. Водночас підрозділ електроприводів стикається з тиском у частині витрат через меншу завантаженість, ніж очікувалося спочатку. За допомогою High Revolution Drive ZF тепер демонструє, на яку технічну унікальність компанія покладається у своїх майбутніх електроприводах.