Quali tecnologie avanzate consentono ai motori e-bike di Cixi Qihang di avere un funzionamento a basso rumore?

Nel perseguimento dei viaggi verdi, le biciclette elettriche (e-bike) stanno diventando la modalità di trasporto preferita per sempre più persone e, come componente principale delle biciclette elettriche, il livello di rumore durante il funzionamento influisce direttamente sull'esperienza di guida dell'utente. Cixi Qihang Motor Technology Co., Ltd. ha dimostrato prestazioni eccezionali nella tecnologia operativa a basso rumore di Motori e-bike . Con una serie di tecnologie avanzate, ha ridotto con successo il rumore del funzionamento del motore a un livello estremamente basso, portando agli utenti un'esperienza di guida silenziosa e confortevole.

Nel campo della progettazione della struttura meccanica, Cixi Qihang adotta la progettazione di ingranaggi di precisione e la tecnologia di produzione. L'azienda utilizza il metodo FEA (Finite Element Analysis) per ottimizzare profondamente il profilo del dente per ingranaggi. L'analisi degli elementi finiti può decomporre in dettaglio le proprietà meccaniche degli ingranaggi attraverso la simulazione del computer, calcolare accuratamente la situazione della forza di ciascuna parte durante il funzionamento e progettare la forma del profilo del dente più ragionevole, riducendo efficacemente la forza di impatto e la vibrazione degli ingranaggi durante la meshing reciproco. Con l'aiuto di centri di lavorazione a CNC per il taglio degli ingranaggi ultra precisione, l'accuratezza della lavorazione è estremamente elevata e la tolleranza può essere controllata in ≤ 0,005 mm, garantendo una trasmissione regolare tra gli ingranaggi. Al fine di migliorare ulteriormente la durata degli ingranaggi e ridurre il rumore dell'attrito, viene eseguito anche il trattamento con indurimento superficiale su ingranaggi, come il carburizzazione, il nitriding e altri processi, per formare uno strato protettivo duro e resistente all'usura sulla superficie degli ingranaggi. Nelle applicazioni pratiche dei motori, come nei motori del mozzo delle ruote, l'uso di ingranaggi elicoidali anziché gli ingranaggi di sperone può disperdere efficacemente lo stress quando gli ingranaggi entrano in contatto, riducendo notevolmente il rumore ronzante e rendendo il motore più silenzioso.

Cixi Qihang ha anche applicazioni tecnologiche uniche nel nucleo dei motori elettrici: controllo del campo magnetico. La società utilizza algoritmi di controllo della forma d'onda non sinusoidali, che possono regolare accuratamente la forma d'onda di corrente in base allo stato operativo del motore, rendendo il motore in modo più fluido. Abbinato a magneti permanenti per permanenti a boro di ferro neodimio ad alte prestazioni (NDFEB), la densità del flusso magnetico residuo è ≥ 1,2 t e il forte magnetismo fornisce potenza stabile per il motore. Inoltre, adottando la progettazione della scanalatura dello slot dello statore e ottimizzando il coefficiente dell'arco del polo, la coppia di cogging, ovvero il fenomeno "in ritardo" generato dal motore durante la rotazione, viene effettivamente soppresso. Dopo il miglioramento tecnologico, la coppia di cogging è controllata al di sotto del 5% della coppia nominale, il che rende il motore quasi libero da vibrazioni e rumore significativi durante il funzionamento dell'avvio e a bassa velocità, ottenendo un funzionamento ultra silenzioso.

Al fine di isolare la vibrazione e il rumore generati durante il funzionamento del motore da trasmettere al telaio, Cixi Qihang ha integrato la tecnologia di smorzamento delle vibrazioni nella progettazione strutturale del motore. La società ha progettato un involucro a doppio strato e una struttura in gomma in lega di shock incorporata o in lega di alluminio tra i due strati. Questi materiali e strutture speciali sono come piccoli "tamponi" che possono assorbire l'energia di vibrazione generata dal motore durante il funzionamento e impedirgli di propagare al telaio. Allo stesso tempo, viene utilizzata una macchina di bilanciamento dinamico ad alta precisione per bilanciare dinamicamente il rotore, controllando lo squilibrio residuo entro ≤ 5g · mm/kg per garantire la stabilità del rotore durante la rotazione ad alta velocità. E i cuscinetti ibridi ceramici a basso modulo vengono utilizzati per ridurre ulteriormente le vibrazioni radiali e assiali, riducendo efficacemente il rumore come "clic" e "battito" causato dalle vibrazioni durante il funzionamento del motore. Prendendo il motore a livello medio come esempio, viene utilizzato un sistema di accoppiamento flessibile per separare il motore dal gruppo dell'albero a gomiti, in modo che la vibrazione del motore non venga trasmessa alle parti che il pilota contatta direttamente, migliorando notevolmente la quiete della corsa.

Nel campo del controllo intelligente, Cixi Qihang introduce innovatamente la tecnologia di riduzione del rumore attiva nei motori e-bike. Un controller basato su DSP (processore di segnale digitale) è incorporato all'interno del motore, che può raccogliere dati di vibrazione in tempo reale durante il funzionamento del motore. Attraverso l'algoritmo adattivo di riduzione del rumore attivo del feedforward, il controller analizzerà la frequenza e l'intensità del rumore in base ai dati raccolti e quindi genererà un segnale di riduzione del rumore opposto al contrario. Verrà rilasciato attraverso il campo magnetico del motore per annullare attivamente il rumore periodico, come il rumore armonico generato dal meshing degli ingranaggi. In una gamma di frequenza specifica, come 200-500Hz, questa tecnologia di riduzione del rumore attivo può ottenere un effetto di riduzione del rumore di 5-8 dB, ottimizzando ulteriormente le prestazioni del rumore del funzionamento del motore.

Nella progettazione del sistema di raffreddamento del motore, Cixi Qihang considera anche il controllo del rumore. La società adotta la geometria del radiatore ottimizzato e progetta la forma e il layout più favorevoli delle pinne di dissipazione del calore per la circolazione dell'aria attraverso ampie simulazioni ed esperimenti di fluidodinamica. Allo stesso tempo, vengono selezionati ventilatori assiali a basso rumore, con una velocità controllata a ≤ 2500 giri / min, per garantire un'efficace dissipazione del calore controllando il rumore del flusso d'aria generato dalla ventola a ≤ 40 dB. Per i motori ad alta potenza, viene adottato il design del canale di raffreddamento a convezione naturale per evitare problemi di rumore causati dal raffreddamento dell'aria forzata, raggiungendo un perfetto equilibrio tra efficiente dissipazione del calore e basso rumore.

Come componente chiave del funzionamento del motore, le prestazioni dei cuscinetti hanno anche un impatto significativo sul controllo del rumore. Cixi Qihang utilizza cuscinetti a sfera di contatto angolare precaricato o cuscinetti a levitazione magnetica, che possono ridurre notevolmente la resistenza per attrito. Allo stesso tempo, un rivestimento di carbonio a forma di diamante (DLC) è rivestito sulla superficie del cuscinetto, che ha un coefficiente di attrito estremamente basso e una buona resistenza all'usura, riducendo efficacemente l'usura e il rumore durante il funzionamento del cuscinetto. Il rumore del cuscinetto è controllato al di sotto di 35 dB a pieno carico, rendendo il motore più fluido e più silenzioso.

In termini di tecnologia di avvolgimento motorio, Cixi Qihang adotta l'avvolgimento del filo di Leeds a più fili. Rispetto al filo di rame a filo singolo, il filo LEEDS può ridurre efficacemente l'effetto della pelle e la perdita di corrente parassita e migliorare le prestazioni elettriche del motore. E attraverso il processo di impregnazione della pressione del vuoto (VPI), la resina epossidica a bassa viscosità viene utilizzata per fissare l'avvolgimento, migliorare la stabilità meccanica dell'avvolgimento, sopprimere la vibrazione dell'avvolgimento causata dalla forza elettromagnetica e quindi ridurre il suono elettromagnetico "ronzante".

In termini di controllo della velocità del motore, CIXI Qihang utilizza algoritmi di controllo avanzati come il controllo orientato al campo (FOC) e il controllo della modalità di scorrimento. Questi algoritmi possono regolare accuratamente la velocità del motore in base alla situazione di carico del motore e alle istruzioni operative del pilota. Allo stesso tempo, raccogliendo dati in tempo reale dai sensori di coppia, assicura che il motore rimanga stabile durante l'accelerazione e la decelerazione, evitando il rumore causato da improvvise variazioni di velocità e rendendo il processo di guida più liscio e più silenzioso.

In termini di applicazione del materiale, Cixi Qihang utilizza un rivestimento polimerico viscoelastico con proprietà di assorbimento del suono, che è rivestito sulla superficie interna del motore. Questo materiale può assorbire efficacemente il rumore ad alta frequenza al di sopra di 1000Hz. Il nucleo motore è realizzato in fogli di acciaio silicio laminati con uno spessore di ≤ 0,35 mm, che presenta le caratteristiche della bassa perdita di ferro e un'elevata permeabilità magnetica, riducendo l'isteresi e perdite di corrente parassita e riducendo la vibrazione e l'energia del rumore generata durante il funzionamento motorio dalla sorgente.