EMRAX d.o.o.電機EMRAX 208介紹

EMRAX d.o.o.電機EMRAX 208介紹

一、電機基礎(chǔ)參數(shù)

（一）機械結(jié)構(gòu)參數(shù)
EMRAX 208 的類型為軸向磁通永磁同步電動機 / 發(fā)電機，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得電機在運行時能夠?qū)崿F(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換。電機的外殼直徑 208 毫米，軸向長度 85 毫米 ，整體形成了一個較為緊湊型回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計在保證電機性能的同時，有效地節(jié)省了空間，使其能夠更好地適配各種對空間有嚴(yán)格要求的設(shè)備中。
在重量方面，干物質(zhì)質(zhì)量會根據(jù)冷卻方式的不同而有所區(qū)分。其中，空氣冷卻（AC）狀態(tài)下為 9.1 千克，組合冷卻（CC）時是 9.3 千克，液體冷卻（LC）則為 9.4 千克，這樣的質(zhì)量分布，滿足了輕量化設(shè)計的需求，尤其在一些對重量有嚴(yán)格限制的應(yīng)用場景中，如航空航天、電動汽車等領(lǐng)域，能夠有效減輕整體設(shè)備的重量，提高能源利用效率。
在安裝接口設(shè)計上，電機采用正面 6 個 M8 螺紋孔、背面 16 個 M8 螺紋孔的剛性固定方式，這種設(shè)計不僅保證了電機安裝的穩(wěn)定性，還方便了設(shè)備的安裝與拆卸。此外，該電機支持雙電機堆疊安裝，通過這種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)功率與扭矩的倍增，為那些需要在有限空間內(nèi)擴展動力的場景提供了有效的解決方案。
（二）電氣性能參數(shù)
EMRAX 208 依據(jù)不同的電壓平臺，分為高壓（550Vdc）、中壓（350Vdc）、低壓（120Vdc）版本，豐富的電壓平臺選擇，使其能夠更好地適配不同的電源系統(tǒng)，滿足多樣化的應(yīng)用需求。
在功率和扭矩方面，電機的性能表現(xiàn)出色。在 6000RPM 時，峰值功率可達 68 千瓦，持續(xù)功率為 41 千瓦（S1 工作制），能夠為設(shè)備提供強勁且持久的動力輸出；峰值扭矩達到 140 牛米，連續(xù)扭矩為 80 牛米，這樣的輸出特性，使其能夠覆蓋寬轉(zhuǎn)速范圍的負(fù)載需求，無論是在低速大扭矩的工作場景，還是高速運轉(zhuǎn)的工況下，都能穩(wěn)定運行。
在效率方面，其效率區(qū)間在 92%-98%，具體數(shù)值會受到驅(qū)動循環(huán)、熱管理條件以及控制器匹配等多種因素的影響。為了確保電機在運行過程中的安全性和穩(wěn)定性，定子繞組內(nèi)置了溫度傳感器，通過該傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)對電機實時溫度的監(jiān)測，以便及時調(diào)整運行參數(shù)，避免因過熱而導(dǎo)致的性能下降或設(shè)備損壞。
二、冷卻與防護系統(tǒng)
（一）冷卻方案配置
EMRAX 208 為用戶提供了三種不同的冷卻方案，以滿足不同工況下的散熱需求。第一種是空氣冷卻（AC），其防護等級為 IP21 。在這種冷卻方式下，電機主要依靠環(huán)境空氣的自然對流來帶走熱量，無需額外的冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低，適用于一些運行環(huán)境較為溫和、負(fù)載較低的場合，像小型工業(yè)設(shè)備中的驅(qū)動電機，在常規(guī)室內(nèi)環(huán)境下運行時，空氣冷卻便能滿足其散熱要求 。
第二種是液體冷卻（LC），防護等級達到 IP65 。該方式通過循環(huán)流動的冷卻液來實現(xiàn)散熱，冷卻液通常采用水或者專門的冷卻劑。電機內(nèi)部設(shè)置有冷卻通道，冷卻液在通道中以 6 升 / 分鐘的流量循環(huán)，能夠高效地帶走電機運行過程中產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)強制散熱。這種冷卻方式散熱效率高，能夠使電機在高負(fù)載、長時間運行的情況下保持穩(wěn)定的工作溫度，常用于對散熱要求較高的場景，例如電動汽車的驅(qū)動電機，在頻繁啟動、加速等工況下，會產(chǎn)生大量熱量，液體冷卻就能有效保證電機性能的穩(wěn)定。
第三種是組合冷卻（CC），它結(jié)合了空氣冷卻和液體冷卻的優(yōu)勢，需要同時配置空氣散熱系統(tǒng)和液體散熱系統(tǒng)。在一些復(fù)雜工況下，比如電機需要在短時間內(nèi)承受高功率輸出，又要在長時間內(nèi)保持穩(wěn)定運行時，單一的冷卻方式可能無法滿足需求，組合冷卻就能根據(jù)實際情況靈活調(diào)整散熱策略，先通過液體冷卻快速降低電機溫度，再利用空氣冷卻維持電機在正常工作溫度范圍內(nèi)，確保電機在高功率密度工況下的熱管理需求得到滿足 。
不同的冷卻方式不僅影響著電機的散熱效率，還會導(dǎo)致電機重量有所差異。空氣冷卻時電機重量相對較輕，為 9.1 千克；組合冷卻狀態(tài)下重量增加到 9.3 千克；液體冷卻時重量重，達到 9.4 千克，這樣的梯度配置，讓用戶可以根據(jù)具體的使用環(huán)境和需求，靈活選擇合適的冷卻方式。
（二）環(huán)境適應(yīng)性參數(shù)
在環(huán)境適應(yīng)性方面，EMRAX 208 表現(xiàn)出色，其工作溫度范圍為 - 40℃~+120℃ ，這意味著電機能夠在極寒和高溫的環(huán)境下正常運行。在寒冷的極地地區(qū)，溫度可能低至零下幾十度，電機仍能啟動并穩(wěn)定工作；在炎熱的沙漠環(huán)境或者工業(yè)高溫車間中，電機也不會因為溫度過高而出現(xiàn)故障。而定子繞組的極限溫度為 180℃ ，當(dāng)電機長時間高負(fù)載運行時，定子繞組溫度升高，只要不超過這個極限溫度，電機就能維持安全運行。
對于采用液體冷卻系統(tǒng)的電機，冷卻液的高允許溫度為 50℃ ，一旦冷卻液溫度超過這個數(shù)值，就需要及時調(diào)整冷卻系統(tǒng)的工作參數(shù)，如加大冷卻液流量或者降低電機負(fù)載，以防止電機過熱。在空氣冷卻時，為了保證散熱效果，需要確保環(huán)境空氣流速達到 20m/s ，足夠的空氣流速能夠加快熱量的交換，使電機產(chǎn)生的熱量迅速散發(fā)到周圍環(huán)境中。
憑借這樣的設(shè)計，EMRAX 208 在高低溫、粉塵及潮濕等復(fù)雜環(huán)境下，都能保持良好的熱穩(wěn)定性。無論是在塵土飛揚的建筑工地，還是在濕度較大的沿海地區(qū)，電機都能可靠運行，防護等級與冷卻方案的巧妙組合，極大地提升了電機在復(fù)雜工況下的可靠性，拓寬了其應(yīng)用范圍。
三、應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)適配
（一）航空動力系統(tǒng)
在航空領(lǐng)域，尤其是電動垂直起降飛行器（VTOL）與超輕型飛機的動力系統(tǒng)構(gòu)建中，EMRAX 208 有著出色的適配性。其僅 9.1 - 9.4 千克的輕量化設(shè)計，在滿足動力需求的同時，極大程度地降低了航空器動力系統(tǒng)的重量，有效提升了飛行器的推重比，對于 VTOL 這類需要頻繁垂直起降，對動力系統(tǒng)重量極為敏感的飛行器而言，這一特性至關(guān)重要，能幫助其實現(xiàn)更高效的起降操作與飛行續(xù)航。
而 7.5kW/kg 的高功率密度，讓電機在有限的重量下輸出強勁動力，為超輕型飛機提供穩(wěn)定的推進力，助力其在藍天翱翔。液體冷卻版本所具備的 IP65 防護等級，使其能夠抵御高空復(fù)雜的低溫及潮濕環(huán)境，保障電機在惡劣條件下穩(wěn)定運行。在高達 6000RPM 的峰值轉(zhuǎn)速下，電機依舊能持續(xù)輸出動力，滿足航空領(lǐng)域?qū)Ω咄浦乇扰c可靠性的嚴(yán)苛需求，為飛行器的安全飛行保駕護航 。
（二）船舶推進系統(tǒng)
于船舶推進系統(tǒng)而言，無論是電動舷外機，還是混合動力船舶，EMRAX 208 都能作為主推進電機發(fā)揮重要作用。通過雙電機堆疊技術(shù)，電機能夠?qū)崿F(xiàn)扭矩倍增，為船舶提供更強大的推進力，滿足船舶在不同水域、不同載重情況下的航行需求。
在開放式船艙環(huán)境中，空氣冷卻型電機能夠依靠自然通風(fēng)進行散熱，保證電機正常工作；而在封閉空間內(nèi)，液體冷卻型電機則能有效應(yīng)對散熱難題，通過冷卻液的循環(huán)帶走熱量，確保電機在高溫環(huán)境下穩(wěn)定運行。其 92%-98% 的高效率區(qū)間，減少了能量在轉(zhuǎn)換過程中的損耗，讓船舶能夠長時間續(xù)航，同時低噪音運行的特點，也為船舶營造了安靜的航行環(huán)境，無論是休閑游船，還是科考船等對噪音有嚴(yán)格要求的船舶，都能適用。
（三）工業(yè)自動化設(shè)備
進入工業(yè)自動化設(shè)備領(lǐng)域，EMRAX 208 在機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動與高精度傳動裝置中展現(xiàn)出優(yōu)勢。其 IT5 級尺寸精度，確保了電機與機械結(jié)構(gòu)之間的精密配合，在機器人關(guān)節(jié)中，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的角度控制，使機器人的動作更加靈活、準(zhǔn)確，滿足工業(yè)生產(chǎn)中對機器人精細(xì)化操作的需求。
電機低粗糙度的表面處理，有效降低了摩擦系數(shù)，配合 140 牛米的峰值扭矩輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)無齒輪驅(qū)動。這一特性減少了傳動鏈中的間隙，避免了因齒輪傳動帶來的能量損失與精度誤差，從而提升了工業(yè)機械的運動控制精度與響應(yīng)速度，在精密加工、自動化裝配等對精度要求的工業(yè)場景中，發(fā)揮著關(guān)鍵作用，助力工業(yè)生產(chǎn)向智能化、高精度化邁進。
（四）特種裝備場景
在航天設(shè)備姿態(tài)控制與軍事裝備驅(qū)動等特種裝備場景下，EMRAX 208 同樣表現(xiàn)出色。電機在材料選用與熱處理工藝上進行了特殊設(shè)計，極大地提升了其抗環(huán)境的能力。
其具備 - 40℃的低溫啟動特性，在極寒的太空環(huán)境或者高寒地區(qū)的軍事行動中，電機能夠迅速啟動并正常工作，確保設(shè)備的正常運行；120℃的高溫持續(xù)運行能力，使其在高溫環(huán)境下也能穩(wěn)定輸出動力，滿足航空航天及國防領(lǐng)域?qū)挏赜颉⒏呖煽啃缘膰?yán)苛要求。此外，電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計支持快速拆裝與維護，在緊急情況下，能夠迅速對電機進行檢修與更換，提高了特種裝備的作戰(zhàn)與執(zhí)行任務(wù)能力。
四、標(biāo)準(zhǔn)化與定制化設(shè)計
（一）生產(chǎn)工藝特性
EMRAX 208 采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程，這種流程能夠確保每一臺電機都符合嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，保證了產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性。在實際生產(chǎn)過程中，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有明確的操作規(guī)范和質(zhì)量檢測點，從原材料的采購，到零部件的加工、組裝，再到后的成品檢測，每一步都嚴(yán)格把控，使得電機在性能、可靠性等方面都能達到較高的水準(zhǔn)。
同時，該電機支持定制化參數(shù)調(diào)整，以滿足不同客戶的特殊需求。在電壓平臺方面，客戶可以根據(jù)自身設(shè)備的電源系統(tǒng)，選擇 550Vdc 的高壓、350Vdc 的中壓或者 120Vdc 的低壓版本，靈活適配各種應(yīng)用場景的電力需求。在冷卻方式上，客戶可依據(jù)設(shè)備運行環(huán)境和散熱要求，在空氣冷卻、液體冷卻和組合冷卻這三種方式中進行選擇。比如在一些對設(shè)備重量有嚴(yán)格要求且運行環(huán)境溫度不高的場合，客戶可能會選擇空氣冷卻方式，因為其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕；而在高負(fù)載、長時間運行的設(shè)備中，液體冷卻則更能滿足散熱需求。
安裝接口也可根據(jù)客戶需求定制，電機正面的 6 個 M8 螺紋孔和背面的 16 個 M8 螺紋孔，在尺寸、位置等方面都能按照客戶的設(shè)備安裝要求進行調(diào)整，方便客戶將電機集成到不同的設(shè)備中。而且，這種定制化服務(wù)并不會延長交貨周期，其交貨時間與量產(chǎn)產(chǎn)品一，極大地提高了客戶的使用體驗。
電機的定子繞組與轉(zhuǎn)子磁路采用模塊化設(shè)計，這種設(shè)計理念使得電機能夠快速響應(yīng)客戶的特定需求。當(dāng)客戶提出特殊的性能要求時，生產(chǎn)廠家可以通過更換不同的模塊，對電機進行針對性的調(diào)整。例如，當(dāng)客戶需要更高的扭矩輸出時，可以更換磁通量更大的轉(zhuǎn)子磁路模塊；當(dāng)客戶對電機的效率有更高要求時，可以優(yōu)化定子繞組模塊的設(shè)計。在定制過程中，電機依然能保持 92%-98% 的效率一致性，無論電機如何定制，都能在高效區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定運行，同時確保結(jié)構(gòu)可靠性，滿足不同應(yīng)用場景的嚴(yán)苛要求。
（二）系統(tǒng)集成優(yōu)勢
在控制器兼容性方面，EMRAX 208 具有廣泛的適用性，能夠兼容多個的控制器，為用戶提供了更多的選擇空間。不過，為了確保電機與控制器之間的佳匹配，發(fā)揮出電機的佳性能，建議用戶按照電機廠商的建議進行配置。不同的控制器在功能、性能和控制策略上存在差異，電機廠商根據(jù)自身對電機特性的深入了解，能夠為用戶提供合適的控制器搭配方案。例如，在一些高性能的工業(yè)自動化應(yīng)用中，搭配特定的高性能控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)電機的精準(zhǔn)控制，提高設(shè)備的運行效率和精度。
該電機支持并聯(lián)運行，通過將多臺電機并聯(lián)，可以有效地擴展功率范圍，滿足那些對動力要求較高的應(yīng)用場景。在大型船舶推進系統(tǒng)中，可能需要數(shù)百千瓦甚至更高的功率來驅(qū)動船舶前進，通過將多臺 EMRAX 208 電機并聯(lián)運行，就能夠?qū)崿F(xiàn)功率的疊加，為船舶提供強大的推進力。
在機械接口設(shè)計上，EMRAX 208 符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這使得它能夠非常方便地與減速器、聯(lián)軸器等傳動部件集成。電機正面和背面的螺紋孔尺寸和位置都遵循行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)，在安裝減速器時，可以直接使用標(biāo)準(zhǔn)的連接螺栓將電機與減速器連接起來，無需額外的加工和調(diào)整。這種標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計，使得電機能夠適應(yīng)不同應(yīng)用場景的系統(tǒng)設(shè)計需求，無論是在航空航天、船舶、工業(yè)自動化還是特種裝備等領(lǐng)域，都能快速、便捷地與其他設(shè)備集成在一起，有效降低了設(shè)備研發(fā)周期和集成成本，提高了整個系統(tǒng)的開發(fā)效率 。
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