Elektromotory Conifer's iron magnet vystřihly Čínu z obrazu | Joe Salas, Nový atlas Čína kontroluje asi 90 % všech světových dodávek magnetů vzácných zemin, včetně jejich těžby a rafinace. To znamená, že většina neodymu, dysprosia a terbia, které končí v motorech elektromobilů, dronech, větrných turbínách a dokonce i chytrých telefonech... no, v závislosti na nabídce a poptávce nebo dokonce na geopolitickém prostředí, Čína v podstatě vytváří pravidla. Kalifornská společnost Conifer Motors se snaží prolomit toto sevření tím, že jednoduše vyřízne z rovnice materiály vzácných zemin a vyrobí motory pro elektromobily z jednoho z nejhojnějších materiálů na Zemi: železa. Ano, už to bylo vyzkoušeno. Magnety na bázi železa byly historicky považovány za příliš slabé pro jakékoli seriózní náročné použití, ale Conifer má v rukávu trik: design s axiálním tokem. Většina elektromotorů má radiální tok. To znamená, že jsou válcové s magnety otáčejícími se kolem centrální hřídele, díky čemuž jsou jednoduché, spolehlivé a škálovatelné. Axiální tok je na druhé straně spíše jako plochý disk. Jako plechovka od tuňáka (axiální) místo plechovky od limonády (radiální). Tyto motory obecně pracují s nižšími otáčkami a produkují větší točivý moment díky širšímu poloměru a kratší magnetické dráze. Motory s axiálním tokem existují již od roku 1800. Dokonce i Nikola Tesla si pohrával s ranými návrhy, ale motory se nikdy pořádně neuchytily, protože bylo těžké je vyrobit a nebylo snadné je udržet v chladu. A radial-flux, jak jsem zmínil, byl prostě dost dobrý na to, aby odvedl svou práci a zároveň byl snadno vyrobitelný (pro zdravý rozum, v tomto článku se k raxial-fluxu ani nedostaneme). Nyní, v 21. století, máme celou řadu zábavných nových technologií, které nám umožňují nejen snadno vyrábět elektromotory s axiálním tokem, ale také je výrazně zefektivnit. Moderní ovladače motorů, lepší řízení teploty, přesné výrobní techniky, jako je CNC obrábění, lehčí a pevnější materiály, na co si vzpomenete. Conifer se nesnaží proniknout na trh s elektromobily s těmito novými motory na bázi železa s axiálním tokem. Místo toho se společnost zaměřuje na menší aplikace elektromotorů o výkonu 1 až 25 hp (0,75-18,65 kW) pro věci, jako jsou ventilátory a čerpadla HVAC, nástroje a zařízení, a dokonce i na zábavné věci, jako jsou konstrukce motorů v kolech pro malá elektrická vozidla a terénní hračky – představte si skútry, čtyřkolky a městská doručovací vozidla. Všechny tyto věci již existují, ale výhodou Coniferu je, že se jedná spíše o feritové motory s axiálním tokem než o motory s magnety vzácných zemin. A železo lze získat téměř kdekoli; domácí výroba bez obručí vzácných zemin, kterými by bylo třeba proskočit. Konstrukce jehličnanu v kole vše zjednodušuje: žádné nápravy, žádné diferenciály a žádné další části hnacího ústrojí, díky čemuž je celý projekt vozidla méně složitý a levnější s menšími ztrátami energie v převodovkách, homokinetických kloubech a podobně. Má také potenciál pro lepší systémy kontroly trakce, protože každé hnací kolo by mělo svůj vlastní motor. Společnost využívá techniku navíjení, která je obvykle vyhrazena pro výrobu baterií a snižuje náklady na navíjení o 90 % a zkracuje dobu výroby. Normálně se statory navíjejí pomocí ručního vkládání cívek nebo složitých šněrovacích strojů. Conifer používá přístup plochého vrstveného vinutí inspirovaný stohováním bateriových článků – poté jej automatizoval tak, aby byl škálovatelný bez nutnosti vlastního přestavování pro motory různých velikostí. Inteligentní uspořádání axiálního toku Coniferu odděluje více magnetické hmoty dále od osy otáčení a roztáčí motory rychleji než tradiční axiální konstrukce – svým způsobem využívající efekt setrvačníku – k dosažení vyšší účinnosti a většího točivého momentu. To ale znamená i pomalejší zrychlování a zpomalování s větším zatížením brzd. Naštěstí v aplikacích, jako jsou motory ventilátorů pro klimatizační jednotky nebo malé městské skútry pro dojíždění a podobně, není větší setrvačnost špatná věc. Jak již bylo řečeno, železné magnety prostě nejsou tak silné jako magnety vzácných zemin. Je velmi nepravděpodobné, že někdy uvidíte železné magnety používané v elektromobilech, jako je Tesla, Lucid, Rivian nebo jakýkoli jiný řádný silniční elektromobil. A zatímco motory v kolech jsou kompaktní a pohodlné, neodpružená hmotnost (hmotnost, která není zatížena odpružením) ovlivňuje kvalitu jízdy a ovladatelnost, zejména u lehčích dvoukolových strojů. Přečtěte si více: