【行業動態】弗勞恩霍夫為飛機研發輕量化高性能電動機

導讀：據heise網站4月13日報道，更小、更輕的驅動裝置旨在降低航空業的二氧化碳排放。弗勞恩霍夫研究院已研發出一款高效電動機。

弗勞恩霍夫集成系統與器件技術研究院（IISB）在領英上宣布，該院為支線混動民航客機研發出一款重量僅94千克的電動機。該電動機重量輕，輸出功率卻達到750千瓦，功率密度表現突出。

這款IISB永磁電動機憑借94千克的重量和750千瓦的功率，實現了8千瓦/千克的功率密度。相比之下，現代航空發動機的功率密度僅為5至6千瓦/千克。更輕的重量可降低混動飛機的燃油消耗，進而提升航程。750千瓦的功率大致與小型渦槳發動機相當。該電動機因此能夠為支線客運小型飛機提供動力，同時設計上更為小巧輕便。

借助發卡式繞組技術實現更高性能

IISB在這款電動機上采用發卡式繞組替代傳統繞組技術。形似發夾的絕緣銅線以微小偏移量壓入定子。通過使用4×3相發卡式繞組，可在更小空間內容納更多銅材。這不僅節省約20%的空間，其產生的電流還能形成更強的旋轉磁場，將電能轉化為機械能。

IISB工程師還在電機中使用厚度僅0.15毫米的NO15超薄鋼材，厚度約為傳統電動機所用鋼材的一半。更薄的金屬厚度降低了電機內的渦流，由此減少渦流產生的焦耳熱與熱損耗，進而提升電動機效率，這一優勢在高轉速下尤為明顯。該電機最高轉速可達21000轉/分鐘。

該電動機分為四個模塊，每個模塊均擁有獨立繞組、逆變器與控制系統。若單個模塊故障，電機仍可繼續運行，避免因局部損壞導致整個動力系統失效，保障飛機可繼續飛行。

電機采用油冷而非風冷散熱，散熱速度更快，確保電機在緊湊結構下仍能輸出大功率。

弗勞恩霍夫IISB是在歐盟AMBER項目（支線混動航空創新驗證機項目）框架下研發這款電動機的。該項目旨在開發一套由氫燃料電池供電、驅動電動機的動力系統，后續將應用于支線螺旋槳客機。該機型也可配備傳統煤油動力渦槳裝置，以此打造更輕便、更安靜、更環保的航空動力，長期目標是將航空業二氧化碳排放量降低至少30%。

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