ZF розробляє електричні приводи зі швидкістю обертання менше 30 000 об/хв.
ZF розробила High Revolution Drive – особливо компактний електричний привід із швидкістю обертання до 30 000 об/хв. Виробник обіцяє скорочення простору та ваги під час встановлення, а також значне зменшення кількості необхідних магнітів.
Архітектура приводу розроблена для систем напругою 400 та 800 вольт.
Зображення: ZF
При однаковій потужності підвищення швидкості обертання зменшує вимоги до крутного моменту електродвигуна. За словами ZF, це дозволяє проектувати електродвигун більш компактним та з меншою вагою. Щоб забезпечити необхідний крутний момент біля колеса, швабський виробник поєднує двигун із двоступеневою прямозубою коробкою передач із передавальним числом приблизно 18:1.
Електродвигун, інвертор та коробка передач інтегровані в систему 3 в 1. ZF стверджує, що новий дизайн досягає пікової потужності 200 кВт та пікового крутного моменту 3 500 Нм біля колеса. Порівняно з системою SELECT з такою ж потужністю 200 кВт та максимальною швидкістю обертання 18 000 об/хв, система High Revolution Drive вимагає приблизно на 25 відсотків менше простору для встановлення та є приблизно на 25 відсотків легшою. ZF навіть прагне зменшити кількість магнітів на 50 відсотків.
Останній варіант, ймовірно, буде особливо цікавим для виробників транспортних засобів, адже менша кількість магнітного матеріалу дозволяє знизити як витрати, так і залежність від певних сировин та ланцюгів постачання. Незважаючи на вищу швидкість обертання та більше зменшення передач, ZF стверджує, що ефективність залишається на рівні аналогічних приводів. Однак постачальник не надає конкретних значень ефективності.
ZF прагне скоротити потребу в магнітах удвічі
Особливою проблемою високих швидкостей обертання є шум та вібрація. У цьому контексті ZF підкреслює свої знання у сфері розробки трансмісій та передач. Для нового приводу були спільно розроблені електродвигун, передачі, підшипники та геометрія зубів. Компанія вважає показник 30 000 об/хв технічною та економічно оптимальною точкою для цієї конфігурації.
Спочатку увага зосереджена на сегменті потужності з вихідною потужністю двигунів приблизно від 150 до 200 кВт. Однак архітектура розроблена так, щоб бути масштабованою для інших рівнів потужності, та підтримує як системи на 400, так і на 800 вольт.
High Revolution Drive базується на модульній платформі SELECT від ZF. Це означає, що постачальнику не потрібно розробляти зовсім нову модульну систему для нової версії двигуна, а можна продовжувати використовувати існуючі компоненти та технології.
Проте High Revolution Drive все ще знаходиться на етапі передсерійного виробництва. За словами ZF, компанія вже веде переговори з кількома автовиробниками щодо цієї концепції та планує розпочати серійне виробництво до 2030 року. Компанія ще не назвала жодних конкретних клієнтів чи проєктів автомобілів.
Цього року ZF реорганізувала свій бізнес у сфері електромобільності. Після аналізу варіантів власного виробництва чи закупівлі постачальник навесні вирішив продовжувати розробляти та виробляти електродвигуни та інвертори самостійно. Водночас підрозділ e-drive стикається з тиском щодо зниження витрат через меншу ефективність роботи, ніж очікувалося спочатку. За допомогою технології High Revolution Drive ZF зараз демонструє технічні переваги, на яких планує зосередитися у своїх майбутніх рішеннях для електромобілів.