Електродвигуни з хвойними залізними магнітами витіснили Китай з картини | Джо Салас, «Новий Атлас» Китай контролює близько 90% всіх світових поставок рідкоземельних магнітів, включаючи їх видобуток і переробку. Це означає, що більша частина неодиму, диспрозію та тербію, які потрапляють у двигуни електромобілів, дрони, вітряні турбіни та навіть смартфони... ну, залежно від попиту та пропозиції чи навіть геополітичного ландшафту, Китай в основному встановлює правила. Каліфорнійська компанія Conifer Motors намагається розірвати цю задушливу хватку, просто вирізаючи рідкоземельні матеріали з рівняння і виробляючи електродвигуни з одного з найпоширеніших матеріалів на Землі: заліза. Так, це вже пробували раніше. Магніти на основі заліза історично вважалися занадто слабкими для будь-якого серйозного використання у важких умовах, але у Conifer є хитрість у рукаві: конструкція з осьовим потоком. Більшість електродвигунів є радіально-потоковими. Тобто вони мають циліндричну форму з магнітами, що обертаються навколо центрального валу, що робить їх простими, надійними та масштабованими. Осьовий потік, навпаки, більше схожий на плоский диск. Як банка з тунцем (осьова) замість банки з газованою водою (радіальна). Ці двигуни зазвичай працюють на нижчих обертах і виробляють більше крутного моменту завдяки ширшому радіусу та коротшому магнітному шляху. Двигуни з осьовим потоком існують з 1800-х років. Навіть Нікола Тесла пробував себе в ранніх конструкціях, але мотори так і не прижилися, тому що їх було важко виробляти і нелегко зберігати прохолоду. А радіальний потік, як я вже згадував, був просто достатньо хорошим, щоб виконати роботу, при цьому його було легко зробити (заради здорового глузду ми навіть не будемо вдаватися в raxial-flux у цій статті). Зараз, у 21 столітті, ми маємо всілякі веселі нові технології, які дозволяють нам не тільки легко виготовляти електродвигуни з аксіальним потоком, але й робити їх набагато ефективнішими. Сучасні контролери двигуна, краще управління температурою, точні технології виробництва, такі як обробка з ЧПУ, легші та міцніші матеріали, що завгодно. Conifer не намагається увірватися на ринок електромобілів з цими новими осьовими потоковими двигунами на основі заліза. Замість цього компанія зосереджується на невеликих електродвигунах потужністю від 1 до 25 к.с. (0,75-18,65 кВт) для таких речей, як вентилятори та насоси HVAC, інструменти та обладнання, і навіть для веселих речей, таких як конструкції двигунів у колесах для невеликих електромобілів та позашляхових іграшок – наприклад, скутери, квадроцикли та міські транспортні засоби доставки. Всі ці речі вже існують, але фішка Conifer полягає в тому, що це феритові двигуни з аксіальним потоком, а не двигуни з рідкоземельними магнітами. А залізо можна отримати майже скрізь; вітчизняного виробництва без будь-яких рідкоземельних обручів, через які можна було б перестрибнути. Внутрішня конструкція Conifer спрощує все: ні осі, ні диференціали, ні інші насадки силового агрегату, роблячи весь проект автомобіля менш складним і менш дорогим з меншими втратами енергії в трансмісіях, ШРУСах тощо. Він також має потенціал для кращих систем контролю тяги, оскільки кожне ведуче колесо матиме власний двигун. Компанія використовує техніку намотування, яка зазвичай використовується для виробництва акумуляторів, що знижує витрати на намотування на 90% і скорочує час виробництва. Як правило, статори намотуються за допомогою ручної вставки котушки або складних апаратів для шнурівки. Confier використовує плоский підхід до багатошарової обмотки, натхненний стекуванням акумуляторних елементів, а потім автоматизує його для масштабування без необхідності спеціального переоснащення для двигунів різного розміру. Розумна схема осьового потоку хвойних дерев розміщує більше магнітної маси далі від осі обертання та обертає двигуни швидше, ніж традиційні осьові конструкції – свого роду використання ефекту маховика – для досягнення вищої ефективності та більшого крутного моменту. Але це також означає повільніше прискорення та уповільнення з більшим гальмівним навантаженням. На щастя, у таких програмах, як повітродувні двигуни для блоків змінного струму або невеликі міські приміські скутери тощо, більша інерція не є поганою. При всьому цьому залізні магніти просто не такі потужні, як рідкоземельні магніти. Дуже малоймовірно, що ви коли-небудь побачите залізні магніти, які використовуються в електромобілях, таких як Tesla, Lucid, Rivian або будь-якому іншому справжньому дорожньому електромобілі. І хоча мотор-колеса компактні та зручні, непідресорена вага (вага, яка не навантажується на підвіску) впливає на якість їзди та керованість, особливо в легших двоколісних машинах. Читайте також: