一文看懂EMRAX 348軸向磁通電動機

一、引言

在當今的電機技術領域，軸向磁通電動機以其結構和性能優勢，逐漸成為眾多行業關注的焦點。EMRAX 348 作為 EMRAX 系列軸向磁通電動機，憑借其高功率密度、緊湊的設計以及出色的效率表現，在航空、船舶、重型機械以及車輛牽引等領域發揮著關鍵作用。它不僅代表了 EMRAX 公司在電機研發制造方面的*水平，更是滿足了現代工業對于高效、可靠、輕量化動力源的迫切需求。接下來，讓我們深入探究 EMRAX 348 軸向磁通電動機的各項技術參數，揭開其強大性能背后的奧秘。
二、基本信息速覽
（一）類型與定位
EMRAX 348 屬于緊湊型軸向磁通永磁同步電動機，在 EMRAX 產品體系里是大的電機。其設計極為緊湊，卻擁有令人矚目的高功率 / 扭矩密度 ，能在有限空間內釋放強大動力，比如在航空領域，飛機對發動機的重量和體積限制嚴苛，EMRAX 348 因高功率 / 扭矩密度，能以相對小的體積和輕的重量，為飛機提供充足動力，極大提升飛機的飛行性能和效率。
（二）應用領域
航空領域：飛機需要輕量化且動力強勁的電機，為飛機的電動推進系統提供動力，無論是小型的電動飛機用于短途運輸、飛行訓練，還是大型飛機輔助動力系統，EMRAX 348 都能憑借高功率密度和輕量化優勢，有效降低飛機重量，提高能源利用效率，增加航程和有效載荷。像一些新型電動垂直起降飛行器（VTOL），對電機的功率和扭矩要求，同時要盡可能減輕重量，EMRAX 348 就能很好地滿足這些需求，助力飛行器實現垂直起降和穩定飛行。
船舶領域：在船舶的電力推進系統中發揮關鍵作用，無論是小型的高速游艇追求快速啟動和靈活操控，還是大型的遠洋貨輪需要持續穩定的動力輸出，它都能適用。其高扭矩特性可使船舶在低速航行時也能保持良好動力，適應復雜的水域環境；高效率則能降低船舶運行的能耗，減少燃油消耗和運營成本，符合當前綠色航運的發展趨勢。
重型機械領域：比如礦山開采設備、大型建筑機械等，這些機械需要強大的動力來驅動各種作業，EMRAX 348 的高功率和高扭矩能輕松應對，為機械設備提供穩定、強勁的動力，保障其高效作業。在礦山開采中，大型的電動挖掘機需要電機能瞬間輸出大扭矩來挖掘礦石，EMRAX 348 就能滿足這一需求，提高挖掘效率。
車輛牽引電機領域：在電動汽車或混合動力汽車中，可作為主牽引電機，提供高效的動力輸出，實現車輛的快速加速和穩定行駛；也用于一些特種車輛，如車輛、工程搶險車等，滿足其在復雜路況和特殊作業環境下對動力的高要求，憑借高功率密度和可靠性能，確保車輛在各種惡劣條件下正常運行。
三、機械參數解讀
（一）尺寸與重量
EMRAX 348 軸向磁通電動機的外殼直徑為 348 毫米，軸向長度是 107 毫米 ，在電機的整體布局中，這樣的尺寸設計十分關鍵。其直徑決定了電機在平面空間上的占用大小，軸向長度則影響著電機在軸向方向的空間需求。在航空領域，飛機內部空間布局緊湊，每一寸空間都需精打細算，該電機的尺寸設計就能巧妙適配飛機內部有限的安裝空間，為其他設備留出更多空間；在船舶應用中，船舶的動力艙室空間布局也較為復雜，它緊湊的尺寸可以靈活安裝在不同位置，優化船舶的空間利用。
不同版本的干物質重量有所差異，交流版本為 43.1 千克，CC 版本是 43.5 千克，LC 版本為 43.9 千克 。這樣的重量在其應用的諸多領域中具有顯著優勢。以航空領域為例，飛機對重量的要求近乎苛刻，每減輕一千克的重量，都能有效降低能耗、增加航程或提升有效載荷。EMRAX 348 相對較輕的重量，能極大地減輕飛機的整體重量負擔，提高飛機的飛行性能。在車輛牽域，較輕的電機重量有助于減少車輛的非簧載質量，提升車輛的操控性能和能源利用效率，使車輛在行駛過程中更加靈活、節能。
（二）定子冷卻與安裝方式
該電機提供了三種定子冷卻方式，分別是空氣冷卻（IP21）、組合式冷卻（IP21）以及液體冷卻（IP65）。空氣冷卻方式（IP21）結構簡單，成本較低，主要依靠空氣的自然對流或強制對流來帶走電機運行過程中產生的熱量。這種冷卻方式適用于一些運行環境溫度較低、負載較小且對電機體積和成本較為敏感的場合，比如一些小型電動工具或短時間運行的輕型設備，在這些應用場景中，空氣冷卻能滿足電機基本的散熱需求，同時還能降低設備的整體成本和復雜度。
組合式冷卻（IP21）則結合了空氣和液體冷卻的優點，在不同工況下能更靈活地調節散熱效果。在一些對電機性能要求較高，但又不需要液體冷卻那樣高效散熱的場合，組合式冷卻就發揮了重要作用。例如在某些工業自動化設備中，電機在不同工作階段的負載變化較大，組合式冷卻可以在低負載時主要依靠空氣冷卻，降低能耗和成本；在高負載時啟動液體冷卻輔助，確保電機穩定運行。
液體冷卻（IP65）具有出色的散熱性能，能快速有效地將電機產生的熱量帶走，使電機在高負載、長時間運行的情況下仍能保持較低的溫度，從而保證電機的性能和可靠性。這種冷卻方式適用于一些對電機散熱要求的場合，如航空、船舶以及高性能電動汽車等領域。在航空領域，飛機發動機在飛行過程中會持續產生大量熱量，液體冷卻能確保電機在高溫環境下穩定運行，保障飛行安全；在船舶領域，電機長時間在惡劣的水環境中運行，液體冷卻不僅能有效散熱，還能起到一定的防護作用，防止水和其他雜質對電機內部造成損害。
在安裝方式上，EMRAX 348 正面設有 6 個 M10 螺紋孔，背面有 10 個 M8 螺紋孔 。這種前后不同規格螺紋孔的設計，為電機的安裝提供了多種選擇和便利。在實際應用中，可以根據設備的具體結構和安裝需求，靈活選擇正面或背面進行安裝，通過螺紋孔與相應的安裝支架或設備基座進行連接，確保電機安裝的穩固性和可靠性。例如在重型機械的動力系統中，根據機械的結構設計，可能需要將電機正面安裝在特定的支架上，利用 M10 螺紋孔進行牢固固定，以承受機械運行過程中的各種振動和沖擊；而在一些車輛牽引系統中，可能根據車輛底盤的布局，選擇將電機背面安裝，通過 M8 螺紋孔與底盤部件連接，實現電機與車輛整體的緊密結合。
（三）堆垛特性
EMRAX 348 一個顯著的機械特性是兩個電機可堆疊成 EMRAX TWIN 。當兩個電機堆疊使用時，功率和扭矩能夠翻倍。這一特性在許多特殊需求場景中具有的適用性。在一些大型船舶的電力推進系統中，單臺電機的功率和扭矩可能無法滿足船舶在重載、高速航行或惡劣海況下的動力需求，通過將兩個 EMRAX 348 電機堆疊成 EMRAX TWIN，就能輕松獲得雙倍的功率和扭矩輸出，為船舶提供更強大、穩定的動力，確保船舶在各種復雜工況下都能正常航行。在一些特殊的工業應用中，如大型礦山開采設備，需要電機在短時間內輸出極大的扭矩來完成礦石的挖掘、運輸等作業，EMRAX TWIN 的堆垛特性就能很好地滿足這一需求，提高設備的工作效率和作業能力。
四、電氣參數剖析
（一）電壓相關
EMRAX 348 在電氣性能方面具備出色的適應性，其大電池電壓根據不同的應用場景和需求，分為高壓 800V、中壓 800V 以及低壓 480Vdc 。在高壓應用場景中，如航空領域的電動飛機，高電壓能夠在相同功率傳輸下降低電流，減少線路損耗，提高能源傳輸效率。因為飛機在飛行過程中對能源的高效利用和系統的輕量化要求，高壓供電可以使用更細的電纜，減輕飛機整體重量，同時保證電機獲得穩定的高功率輸入，滿足飛機在起飛、巡航等不同階段對動力的需求。
中壓 800V 適用于一些對電壓穩定性和功率需求有特定要求的工業設備，比如大型船舶的電力推進系統。船舶在航行時，電機需要長時間穩定運行，中壓供電能在保證功率輸出的同時，更好地適應船舶復雜的電氣系統環境，減少因電壓波動對電機性能的影響，確保船舶航行的安全性和穩定性。
低壓 480Vdc 則常用于一些對成本和安全性較為敏感，且功率需求相對較低的場合，如某些輕型電動車輛或小型工業機械。低壓系統在設備制造和使用過程中，對絕緣要求相對較低，能降低設備成本和維護難度，同時保障操作人員的安全，在滿足設備基本動力需求的前提下，提供了更經濟、安全的解決方案。
（二）功率與扭矩數據
在轉速為 4500 RPM 時，EMRAX 348 能爆發出 400 千瓦的峰值功率 ，這一數據表明它在短時間內可提供強大動力。在航空領域，飛機起飛階段需要瞬間獲得巨大動力以克服重力實現升空，此時 EMRAX 348 的高峰值功率就能輕松滿足這一需求，助力飛機快速起飛。其持續功率高可達 210 kW ，意味著在長時間運行中，它能穩定輸出可觀功率，保障設備持續運轉。就像船舶在遠洋航行時，需要電機持續穩定地輸出動力，EMRAX 348 的高持續功率就能確保船舶在長時間的航行中保持穩定的航速。
峰值扭矩達到 1000 牛米 ，這使其在啟動和低速運行時具備強大的扭力輸出。比如在重型機械領域，礦山開采設備在挖掘礦石時，需要電機瞬間輸出極大的扭矩來驅動挖掘裝置，EMRAX 348 的高峰值扭矩就能輕松應對，高效完成挖掘作業。連續扭矩高達 500 Nm ，保證了電機在長時間運轉過程中，始終能維持穩定的扭矩輸出，為設備的持續運行提供可靠的動力支持，滿足各種工業應用對扭矩穩定性的嚴格要求。
（三）效率與其他常數
EMRAX 348 擁有令人矚目的 92 - 98% 的效率 ，這意味著它能將大部分輸入電能高效轉化為機械能。在能源日益緊張的今天，高能源轉換效率不僅能降低能源消耗成本，還能減少因能源浪費產生的環境污染。以電動汽車應用為例，高電機效率可延長車輛的續航里程，減少充電次數，提升用戶體驗，同時符合環保理念。
在空載時，它具有特定的 KV 常數 ，反映電機在無負載情況下，每單位電壓對應的轉速變化。這一常數對于電機在啟動和輕載運行時的性能評估至關重要，能幫助工程師精確設計電機的啟動和調速系統。在額定負載和峰值負載時，也有相應的 KV 常數和 KT 常數 ，KT 常數體現了電機每單位電流產生的扭矩大小。這些常數在不同負載條件下的具體數值，為電機在復雜工況下的性能分析和系統匹配提供了關鍵依據。
電機峰值電流和連續電機電流也是重要參數。峰值電流表明電機在短時間內能夠承受的大電流，而連續電機電流則代表電機可以長時間穩定運行的電流值。這些電流參數直接關系到電機的過載能力和長期運行的可靠性，工程師在設計電機控制系統和電源時，需要根據這些參數選擇合適的電子元件和電纜，確保電機在各種工況下都能安全、穩定地運行。
EMRAX 主要生產軸向磁通電動機，其產品型號有 EMRAX 188、EMRAX 208、EMRAX 228、EMRAX 268、EMRAX 348。以下是具體介紹：
EMRAX 188：外殼直徑 188 毫米，軸向長度 77 毫米，干質量約 7.0 千克至 7.3 千克，電池電壓有 430V（高壓）、300V（中壓）、110V 直流（低壓）等版本，持續功率 30 千瓦，峰值扭矩 90 牛米。
EMRAX 208：外殼直徑 208 毫米，軸向長度 85 毫米，干質量約 9.1 千克至 9.4 千克，電池電壓有 550V（高壓）、350V（中壓）、120V 直流（低壓）等版本，峰值功率（6000RPM 時）為 68 千瓦，峰值扭矩 140 牛米。
EMRAX 228：外殼直徑 228 毫米，軸向長度 86 毫米，干質量約 12.0 千克至 12.4 千克，電池電壓有 680V（高壓）、500V（中壓）、160V 直流（低壓）等版本，峰值功率（6500RPM 時）為 109 千瓦，峰值扭矩 230 牛米。
EMRAX 268：外殼直徑 268 毫米，軸向長度 91 毫米，干質量約 20.0 千克至 20.5 千克，電池電壓有 800V（高壓）、650V（中壓）、250V 直流（低壓）等版本，峰值功率（4500RPM 時）為 200 千瓦，峰值扭矩 500 牛米。
EMRAX 348：外殼直徑 348 毫米，軸向長度 107 毫米，干質量約 41.0 千克至 42 千克，電池電壓有 800V（高壓）、800V（中壓）、420V 直流（低壓）等版本，峰值功率（4500RPM 時）為 380 千瓦，峰值扭矩 1000 牛米。
五、EMRAX 其他型號軸向磁通電動機介紹
EMRAX 主要生產軸向磁通電動機，其產品型號豐富，除了備受矚目的 EMRAX 348，還有 EMRAX 188、EMRAX 208、EMRAX 228、EMRAX 268 等型號，它們各自具備技術參數和應用優勢。
（一）EMRAX 188
EMRAX 188 的外殼直徑為 188 毫米，軸向長度 77 毫米 ，整體設計較為精巧，在一些對空間尺寸要求苛刻的設備中，能輕松適配。其干質量因不同版本有所差異，交流版本約 7.0 千克，CC 版本約 7.3 千克，LC 版本約 7.6 千克 ，相對較輕的重量使其在一些對重量敏感的應用場景中具有明顯優勢，比如在超輕型航空領域，能有效減輕飛行器的重量負擔，提升飛行性能。
電池電壓提供了多種選擇，高壓可達 430V，中壓為 300V，低壓是 110V 直流 。這種多電壓版本的設計，能滿足不同設備的電源需求。在一些小型電動工具中，可能使用低壓版本就能滿足基本工作需求，且低壓系統能降低設備成本和安全風險；而在一些對功率要求較高的小型飛行器中，高壓版本則能提供更強大的動力支持。其持續功率為 30 千瓦 ，能為設備提供穩定的動力輸出，滿足長時間運行的需求。峰值扭矩達到 90 牛米 ，在啟動和低速運行時，能為設備提供足夠的扭力，確保設備正常運轉。
（二）EMRAX 208
EMRAX 208 的外殼直徑是 208 毫米，軸向長度 85 毫米 ，在尺寸上比 EMRAX 188 稍大，能容納更多的內部組件，從而提升電機的性能。干質量方面，交流版本約 9.1 千克，CC 版本約 9.4 千克，LC 版本約 9.7 千克 。不同版本的重量差異，為用戶在選擇時提供了更多考慮因素，可根據具體設備的重量限制和性能需求進行抉擇。
電池電壓同樣具備多種版本，高壓為 550V，中壓 350V，低壓 120V 直流 。在一些工業自動化設備中，可能根據設備的電氣系統和功率需求，選擇合適的電壓版本。在 6000RPM 時，峰值功率可達 68 千瓦 ，展現出強大的動力輸出能力，能滿足設備在高速運轉時對功率的高要求。峰值扭矩為 140 牛米 ，保證了電機在不同工況下都能穩定運行，為設備提供可靠的動力支持。
（三）EMRAX 228
該型號外殼直徑 228 毫米，軸向長度 86 毫米 ，尺寸的進一步增大，使其在功率和扭矩輸出方面有更大的提升空間。干質量上，交流版本約 12.0 千克，CC 版本約 12.4 千克，LC 版本約 12.8 千克 。在一些對電機穩定性要求較高的應用中，稍重的重量能增加電機的穩定性，減少運行過程中的振動和位移。
其電池電壓有高壓 680V、中壓 500V、低壓 160V 直流 等版本。在大型船舶的輔助動力系統中，可能會選擇高壓版本，以滿足長距離電力傳輸和大功率輸出的需求。在 6500RPM 時，峰值功率為 109 千瓦 ，高轉速下的高功率輸出，使其適用于一些對速度和功率要求都很高的設備，如高速電動列車的輔助電機。峰值扭矩達到 230 牛米 ，強大的扭矩輸出，能輕松應對設備在重載啟動和運行時的需求。
（四）EMRAX 268
EMRAX 268 外殼直徑 268 毫米，軸向長度 91 毫米 ，較大的尺寸使其成為一款性能強勁的電機。干質量方面，交流版本約 20.0 千克，CC 版本約 20.5 千克，LC 版本約 21.0 千克 。在一些重型工業設備中，這樣的重量和尺寸能保證電機有足夠的結構強度和穩定性，以承受設備運行過程中的各種力和振動。
電池電壓分為高壓 800V、中壓 650V、低壓 250V 直流 。在礦山開采設備中，高壓版本的電機能在惡劣的工作環境下，為設備提供穩定、強大的動力。在 4500RPM 時，峰值功率可達 200 千瓦 ，能滿足大型設備在高強度作業時對功率的巨大需求。峰值扭矩為 500 牛米 ，確保了電機在驅動大型設備時，有足夠的扭力克服各種阻力，實現高效作業。
五、總結
EMRAX 348 軸向磁通電動機憑借其技術參數，在眾多領域展現出優勢。從機械參數來看，緊湊的尺寸設計使其能靈活適配各種復雜的安裝空間，在對空間的航空和船舶領域，這一優勢尤為關鍵；可堆疊的特性更是為滿足特殊動力需求提供了便捷、高效的解決方案，大大拓展了其應用范圍。在電氣參數方面，寬范圍的電壓適應性，使其能在不同電氣系統環境中穩定運行；高功率、高扭矩以及超高的效率，不僅確保了設備的高性能運轉，還能有效降低能源消耗和運營成本。
與 EMRAX 家族的其他型號，如 EMRAX 188、EMRAX 208、EMRAX 228、EMRAX 268 相比，EMRAX 348 在功率、扭矩等關鍵性能指標上實現了大幅提升，以滿足對動力需求更為苛刻的應用場景。隨著科技的不斷進步和工業需求的持續增長，相信 EMRAX 348 軸向磁通電動機將在現有應用領域不斷深化發展，為推動行業技術進步和效率提升發揮更大作用；同時，憑借其出色的性能，有望在更多新興領域嶄露頭角，開拓出更為廣闊的應用天地，成為電機技術發展歷程中的重要里程碑。

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