ケーニグセグの「ダークマター」電気モーターが 800 馬力を生み出すしくみ

「軸方向磁束」とは何ですか? EDMという新しいジャンルではありません。

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スウェーデンの高級自動車メーカー、ケーニグセグは最近、ハイパーカー「ゲメラ」の市販バージョンを発表しました。 これは、利用可能な 2 つの燃焼エンジンと、「ダークマター」として知られる 1 つの強力な電気モーターを動力源とするハイブリッドです。 どうしてこんなに小さいのにこんなに強力なのでしょうか？ 私たちはこのデバイスの詳しい詳細を持っていませんが、同社の創設者であるクリスチャン・フォン・ケーニグセグがこのデバイスについて語った内容から多くのことを知ることができます。

鍛造カーボンファイバーで包まれているように見えるモーターの重さは 40 kg 未満です。 ケーニグセグは、800馬力と922ポンドフィートのトルクを生み出すと主張している。 これは約 600 キロワットであり、この数値のほうが私たちの目的には役立ちます。 Gemera が 800 ボルトで動作することがわかっているため、そのピーク kW 数値を生成するには 750 アンペアの電流が必要になります。 それはとても大きな流れです。

ここで 6 相の詳細が登場します。ほとんどの場合、6 相モーターは、実質的に 2 つの 3 相モーターが 1 つとして動作するものです。 これにより、より高い電流がより効果的に分散され、過剰な熱の蓄積が回避されます。

ケーニグセグ氏は、ゲメラの公開ビデオで 6 段階の詳細について簡単に説明しています。 自動車のほとんどすべての電気モーターは 3 相を使用して動作します。 たとえば、ケーニグセグのそれほど強力ではない「Quark」電気モーターは三相です。 フェーズは、ステーター内の電磁石を形成する、巻かれた銅コイルの単純なグループです。 三相モーターにはコイルが 3 つしかない場合もあれば、33 個ある場合もありますが、それはモーター設計者の要求によって異なります。 自動車の半径方向磁束では、6 ～ 9 個のコイルが非常に一般的です。

永久磁石モーターやその他のタイプでは、実際のモーター設計に必要な最小値は 3 です。 特定の使用例を念頭に置いていない限り、フェーズを追加しても必ずしも大きな利点があるわけではありません。 ケーニグセグスの場合、6 つのフェーズがあるということは、実質的に 2 つのモーターがケースを共有することになる可能性があります。 ただし、内部を見ない限り、これは単なる推測です。 フォードの1,973馬力スーパーバンのような高出力EVでは、他の6相電気モーターも見てきました。

もう少し情報に基づいた推測ができるのは、名前の「軸流束」の部分です。 永久磁石ラジアル磁束モータは、外向きの永久磁石のロータを取り囲むドーナツ型のステータを使用して動作します。 EV のほとんどすべての電気モーターはラジアル フラックス マシンです。これは、ステーターがラジアル力を使用して永久磁石を回転方向に引っ張るためです。 たとえば、Lucid の高効率電気モーターはこのように動作します。

ほとんどのアキシャル フラックス モーターも同様に永久磁石を使用していますが、アキシャル フラックス マシンのステーター コイルは通常、はるかに区別しやすいです。 固定子コイルの面は永久磁石の最大面と平行です。 これにより、よりスリムで平坦な電気モーターが可能になり、磁束が半径方向ではなく軸方向に作用することがこの名前の由来です。 アキシャル磁束モータのコンポーネントは、ドーナツやそれに関連するマンチカンとは対照的に、数枚のパンケーキのように配置されています。

最近メルセデスに買収された英国のテクノロジー企業 YASA は、アキシャル フラックス マシン製造のリーダーとみなされています。 過去にはケーニグセグにも供給していた。

ケーニグセグの「軸磁束」モーターは、これら 2 つの概念を組み合わせていると考えられます。 これを行うにはいくつかの方法があります。 ステーター コイルは、一種の U 字型トーラスである可能性があります。 本の背の周りでペーパークリップを曲げると、このように見えるかもしれません。 ローターはこれらの U 字型コイルの内側に設置され、おそらく U 字の高い側と底側に一組の磁石が向かい、合計 3 組の磁石が配置されます。

ただし、他にもっと良い方法がある可能性があります。 autoevolution の記事で引用されたケーニグセグ氏は、この技術はアキシャル磁束モーターを採用し、「ステーターの大部分に対してローターの直径を大きくし、この余分な磁束を受け入れることができるようにステーターの OD (外径) を最適化することによって実現された」と述べています。 」 正確な設計に関してはあまり明らかになっていませんが、特許について言及されていましたが、見つかりませんでした。しかし、磁束として知られる磁力が作用する領域がより多くなるということは事実上わかります。より多くのトルクが得られ、より高い RPM で適用できれば、より多くのパワーが得られます。