عجلة المحرك تحت اتجاه التكامل: وضع مربح للجانبين من أجل الكفاءة والتصميم

مع التطوير السريع للتنقل الكهربائي والتصنيع الذكي والروبوتات وغيرها من الصناعات ، عجلة المحرك (محرك محور العجلة) كحل محرك متكامل أصبح على نحو متزايد الخيار الأول للمهندسين والمصنعين. إنه لا يبسط الهيكل فحسب ، بل يعمل أيضًا على تحسين توافق كفاءة الطاقة والتصميم الجمالي.

ما هي عجلة المحرك "المتكاملة"؟

إن عجلة المحرك المتكاملة ، التي يشار إليها غالبًا باسم نظام محرك محور العجلات المدمج ، عبارة عن نظام يدمج مباشرة مكونات متعددة مثل المحركات ، وحدات التحكم ، وإلكترونيات القيادة ، وإدارة الكابلات ، وأجهزة الاستشعار (مثل أجهزة استشعار القاعة ، والتشفير) ، وما إلى ذلك داخل محور العجلات. يتخلى هذا التصميم عن الهيكل الوسيط لأنظمة النقل التقليدية (مثل السلاسل والأحزمة وأعمدة القيادة) ، ويحقق درجة عالية من تبسيط نظام الطاقة.

مقارنة مع أنظمة القيادة التقليدية:

أنظمة محرك الأقراص التقليدية: تشمل وحدات متعددة مثل المحركات وأعمدة محرك الأقراص والفوارق والمخفضات. النظام كبير وله تكاليف صيانة عالية.

عجلة المحرك المتكاملة: هيكل متكامل مضغوط وفعال ومتجاوب ، وخاصة للأجهزة المدمجة مثل الدراجات البخارية الكهربائية والدراجات الكهربائية ومنصات الروبوت.

تحسين كفاءة الطاقة: الميزة المباشرة لعجلة المحرك المتكاملة

تعد الكفاءة العالية واحدة من أبرز المزايا لنظام عجلة المحرك المتكاملة ، وتتزامن هذه الميزة مع الاحتياجات المزدوجة للمنتجات الحديثة للحفاظ على الطاقة وحماية البيئة والتحمل.

1. تقليل الخسارة الميكانيكية وتحسين كفاءة الإرسال

تنتج هياكل النقل الميكانيكية التقليدية (مثل محركات السلسلة ومجموعات التروس) الاحتكاك وفقدان الطاقة أثناء نقل الطاقة. تقود عجلة المحرك مباشرة العجلات ، دون أي فقدان ميكانيكي تقريبًا ، ويمكن تحسين كفاءة السيارة بأكملها بنسبة 10-20 ٪.
2. التحكم في الاستجابة في الوقت الفعلي لتحسين الأداء الديناميكي
بعد دمج وحدة التحكم الإلكترونية ووحدة القيادة ، يستجيب المحرك بشكل أسرع. بالنسبة لأنظمة مثل روبوتات الخدمة الذكية والمركبات الموجهة التلقائية (AGVS) ، فهذا يعني تنفيذ عمل أكثر سلاسة وأكثر دقة.
3. تحسين نظام إدارة تبديد الحرارة التعاوني
بتصميم متكامل ، يتم إنشاء الحرارة بطريقة مركزية ، والتي من السهل توحيد إدارة تبديد الحرارة. غالبًا ما تستخدم منتجات عجلة المحرك الحديثة قذائف سبيكة الألومنيوم وطبقات لاصق موصلة حرارية وغيرها من الهياكل المادية لتمديد عمر المحرك بفعالية.

التصميم الصناعي التحرير: الهيكل المدمج يمنح إمكانيات إبداعية أكثر
في تطوير المنتجات ، غالبًا ما تكون القيود الهيكلية أكبر عقبة أمام الابتكار. يحرر التصميم المتكامل لعجلة المحرك الكثير من المساحة والحرية للمصممين والمهندسين الصناعيين.
1. بنية الجهاز أخف وزنا والأرق
نظرًا لعدم حاجة إلى محركات مستقلة وأنظمة الإرسال ، يمكن أن يكون الجهاز الإجمالي أكثر إحكاما ودعم تصميم خفيف الوزن. هذا له أهمية كبيرة للأجهزة المحمولة (مثل السيارات الكهربائية القابلة للطي وحقائب الكهرباء).
2. النموذجية والتجميع السهل
يجعل الهيكل المتكامل عملية التجميع أكثر بساطة ، ويدعم تصميم التوصيل والتشغيل ، ويمكن أن يقلل من تكاليف التصنيع وتحسين كفاءة الإنتاج.
3. تحسين جماليات وتجربة المستخدم
يجعل تصميم الهيكل المخفي مظهر المنتج أكثر بساطة ، والذي يلتقي بالسعي الجمالي للمستهلكين لأسلوب الحد الأدنى الحديث ويساعد على تحسين صورة العلامة التجارية.

التحديات والاختناقات
على الرغم من أن تقنية عجلة المحركات المتكاملة لها مزايا واضحة ، إلا أنها تواجه أيضًا العديد من التحديات الفنية في التطبيقات الفعلية. النقاط التالية هي اتجاهات البحث الرئيسية الحالية للصناعة:
1. ارتفاع ضغط تبديد الحرارة
يتركز التحكم الإلكتروني والمحرك في مساحة صغيرة ، مما يضع متطلبات أعلى على تبديد الحرارة. إذا لم يتم التعامل مع الحرارة بشكل صحيح ، فمن السهل التسبب في فشل التحكم الإلكتروني أو تدهور الأداء.
2. الصيانة والاستبدال غير المريح
يعني التكامل أن نقطة فشل واحدة قد تؤثر على تشغيل الجهاز بأكمله. بالمقارنة مع الأنظمة التقليدية ، فإن دورة الصيانة طويلة والتكلفة أعلى.
3. تكلفة التصنيع والحواجز التقنية
تتمتع أنظمة التحكم الإلكترونية والمحرك والمستشعرات الإلكترونية المتكاملة بمتطلبات عالية لسلسلة التوريد وعملية الإنتاج ، مما يؤدي إلى استثمار في البحث والتطوير الأولي ، ومؤسسات صغيرة ومتوسطة الحجم تواجه حواجز دخول.

حالات التطبيق العملية واتجاهات التطوير
مع نضوج تقنية عجلة السيارات ، قامت المزيد والمزيد من السيناريوهات بتسويقها.
أدوات سفر كهربائية وعجلات ثلاثية
تستخدم العلامات التجارية مثل NIU و Yadi محركات Hub على نطاق واسع
زيادة عدد الكيلومترات وتقليل وزن الإطار
الروبوتات الذكية والمركبات اللوجستية AGV
العجلة المحرك يمكن أن تحقق حركة 360 درجة في كل شيء
دقة التحكم العالية ، مناسبة لبيئات التشغيل الحساسة
كراسي متحركة ذكية ومعدات إعادة التأهيل
يمكن تحقيق وظائف مثل القيادة المساعدة والملاحة التلقائية
دعم جهاز التحكم عن بعد وتجنب العقبات الذكية ووحدات التوسع الأخرى
التوقعات الاتجاه: أكثر ذكاءً وأخف وزناً وأكثر ودية للبيئة
تكامل الذكاء الاصطناعي: في المستقبل ، سيتم تزويد عجلة المحرك بخوارزميات التحكم في الذكاء الاصطناعي لتحقيق التنبؤ بالمسار والتنقل التعلم الذاتي.
تكامل الاتصالات اللاسلكية: من خلال Bluetooth/WiFi ، تتحقق شبكات المعدات ، وتصحيح الأخطاء عن بُعد والترقية.
التكامل البيئي: كن عقدة رئيسية في المدن الذكية ، والنقل الكهربائي ، والتسليم غير المأهولة ، والأنظمة الأخرى.