Тайните на „Тъмната материя“ на Koenigsegg

Бутиковият шведски автомобилен производител Koenigsegg наскоро представи производствената версия на своя хиперавтомобил Gemera. Това е хибрид, задвижван от два налични двигателя с вътрешно горене, както и от един мощен електрически мотор, известен като „Тъмната материя“. Как е толкова малък и толкова мощен? Подробни подробности за устройството липсват с изключение на изказване от Кристиан фон Кьонигсег, основател на компанията.

Моторът, който изглежда обвит в ковани въглеродни влакна, тежи под 40 килограма. Kьонигсег твърди, че произвежда 800 конски сили. Това са около 600 киловата. Gemera работи на 800 волта и ще са необходими 750 ампера ток, за да генерира тази пикова стойност в kW. Това е страшно много ток. Шестфазният двигател в повечето случаи всъщност представлява два трифазни, работещи като един. Позволява по-ефективно разпределяне на по-висок ток, което избягва прекомерното натрупване на топлина.

Почти всички електрически двигатели в автомобилите работят с три фази. По-малко мощният електромотор „Quark“ на Koenigsegg е трифазен. Фазите са просто групи от навити медни намотки, които образуват електромагнитите в статора. Трифазният двигател може да има само три намотки или 33, зависи какво иска конструкторът. Шест до девет намотки са доста типични за автомобилния радиален поток.

При двигател с постоянен магнит и други видове три са минимумът, от които се нуждаете за практичен дизайн на двигателя. Добавянето на още фази не е задължително, за да има някакви големи предимства. В случая на Koenigseggs е вероятно наличието на шест фази ефективно да се превърне в два двигателя, които споделят една кутия. Без да виждаме вътрешността обаче, това е чиста спекулация. Виждали сме други шестфазни електрически двигатели в електромобили с висока мощност като Supervan на Ford с 1973 к.с.

Това, върху което можем да направим малко по-информирани спекулации, е частта от името „raxial flux“. Двигателите с радиален поток с постоянен магнит работят с помощта на статор с форма на поничка, който обгражда ротор от обърнати навън постоянни магнити. Почти всички електрически двигатели в електромобилите са машини с радиален поток, наречени така, защото статорът дърпа постоянния магнит ротационно, използвайки радиална сила.

Високоефективните електрически двигатели на Lucid работят по този начин. Повечето двигатели с аксиален поток също използват постоянни магнити, но намотките на статора в машината с аксиален поток обикновено са много по-различими. Повърхностите на бобината на статора са успоредни на най-голямата повърхност на постоянните магнити. Това позволява по-тънък, по-плосък електродвигател и потокът действа в аксиална посока, за разлика от радиална посока, откъдето идва и името. Компонентите на двигателя с аксиален поток са подредени като няколко палачинки.

Британската технологична компания YASA, която наскоро беше придобита от Mercedes, се счита за лидер в производството на машини с аксиален поток. Тя ги е доставяла на Koenigsegg в миналото. Може да се приеме, че моторът „raxial flux“ на Koenigsegg съчетава тези две концепции. Намотките на статора могат да бъдат нещо като U-образен тор. Роторът може да седи вътре в тези U-образни бобини, вероятно с набор от магнити, обърнати към високите страни на U и долната страна, за общо три комплекта магнити.

Вероятно обаче има и други по-добри начини. Кристиан фон Кьонигсег, цитиран от изданието Autoevolution, каза, че технологията се постига чрез вземане на двигател с аксиален поток и „увеличаване на диаметъра на ротора спрямо обема на статора и оптимизиране на OD (външния диаметър) на статора, за да може да приеме този допълнителен поток.“