一文看懂EMRAX 348轴向磁通电动机

一文看懂EMRAX 348轴向磁通电动机

一、引言

在当今的电机技术领域，轴向磁通电动机以其结构和性能优势，逐渐成为众多行业关注的焦点。EMRAX 348 作为 EMRAX 系列轴向磁通电动机，凭借其高功率密度、紧凑的设计以及出色的效率表现，在航空、船舶、重型机械以及车辆牵引等领域发挥着关键作用。它不仅代表了 EMRAX 公司在电机研发制造方面的顶尖水平，更是满足了现代工业对于高效、可靠、轻量化动力源的迫切需求。接下来，让我们深入探究 EMRAX 348 轴向磁通电动机的各项技术参数，揭开其强大性能背后的奥秘。
二、基本信息速览
（一）类型与定位
EMRAX 348 属于紧凑型轴向磁通永磁同步电动机，在 EMRAX 产品体系里是大的电机。其设计极为紧凑，却拥有令人瞩目的高功率 / 扭矩密度 ，能在有限空间内释放强大动力，比如在航空领域，飞机对发动机的重量和体积限制严苛，EMRAX 348 因高功率 / 扭矩密度，能以相对小的体积和轻的重量，为飞机提供充足动力，极大提升飞机的飞行性能和效率。
（二）应用领域
航空领域：飞机需要轻量化且动力强劲的电机，为飞机的电动推进系统提供动力，无论是小型的电动飞机用于短途运输、飞行训练，还是大型飞机辅助动力系统，EMRAX 348 都能凭借高功率密度和轻量化优势，有效降低飞机重量，提高能源利用效率，增加航程和有效载荷。像一些新型电动垂直起降飞行器（VTOL），对电机的功率和扭矩要求，同时要尽可能减轻重量，EMRAX 348 就能很好地满足这些需求，助力飞行器实现垂直起降和稳定飞行。
船舶领域：在船舶的电力推进系统中发挥关键作用，无论是小型的高速游艇追求快速启动和灵活操控，还是大型的远洋货轮需要持续稳定的动力输出，它都能适用。其高扭矩特性可使船舶在低速航行时也能保持良好动力，适应复杂的水域环境；高效率则能降低船舶运行的能耗，减少燃油消耗和运营成本，符合当前绿色航运的发展趋势。
重型机械领域：比如矿山开采设备、大型建筑机械等，这些机械需要强大的动力来驱动各种作业，EMRAX 348 的高功率和高扭矩能轻松应对，为机械设备提供稳定、强劲的动力，保障其高效作业。在矿山开采中，大型的电动挖掘机需要电机能瞬间输出大扭矩来挖掘矿石，EMRAX 348 就能满足这一需求，提高挖掘效率。
车辆牵引电机领域：在电动汽车或混合动力汽车中，可作为主牵引电机，提供高效的动力输出，实现车辆的快速加速和稳定行驶；也用于一些特种车辆，如车辆、工程抢险车等，满足其在复杂路况和特殊作业环境下对动力的高要求，凭借高功率密度和可靠性能，确保车辆在各种恶劣条件下正常运行。
三、机械参数解读
（一）尺寸与重量
EMRAX 348 轴向磁通电动机的外壳直径为 348 毫米，轴向长度是 107 毫米 ，在电机的整体布局中，这样的尺寸设计十分关键。其直径决定了电机在平面空间上的占用大小，轴向长度则影响着电机在轴向方向的空间需求。在航空领域，飞机内部空间布局紧凑，每一寸空间都需精打细算，该电机的尺寸设计就能巧妙适配飞机内部有限的安装空间，为其他设备留出更多空间；在船舶应用中，船舶的动力舱室空间布局也较为复杂，它紧凑的尺寸可以灵活安装在不同位置，优化船舶的空间利用。
不同版本的干物质重量有所差异，交流版本为 43.1 千克，CC 版本是 43.5 千克，LC 版本为 43.9 千克 。这样的重量在其应用的诸多领域中具有显著优势。以航空领域为例，飞机对重量的要求近乎苛刻，每减轻一千克的重量，都能有效降低能耗、增加航程或提升有效载荷。EMRAX 348 相对较轻的重量，能极大地减轻飞机的整体重量负担，提高飞机的飞行性能。在车辆牵域，较轻的电机重量有助于减少车辆的非簧载质量，提升车辆的操控性能和能源利用效率，使车辆在行驶过程中更加灵活、节能。
（二）定子冷却与安装方式
该电机提供了三种定子冷却方式，分别是空气冷却（IP21）、组合式冷却（IP21）以及液体冷却（IP65）。空气冷却方式（IP21）结构简单，成本较低，主要依靠空气的自然对流或强制对流来带走电机运行过程中产生的热量。这种冷却方式适用于一些运行环境温度较低、负载较小且对电机体积和成本较为敏感的场合，比如一些小型电动工具或短时间运行的轻型设备，在这些应用场景中，空气冷却能满足电机基本的散热需求，同时还能降低设备的整体成本和复杂度。
组合式冷却（IP21）则结合了空气和液体冷却的优点，在不同工况下能更灵活地调节散热效果。在一些对电机性能要求较高，但又不需要液体冷却那样高效散热的场合，组合式冷却就发挥了重要作用。例如在某些工业自动化设备中，电机在不同工作阶段的负载变化较大，组合式冷却可以在低负载时主要依靠空气冷却，降低能耗和成本；在高负载时启动液体冷却辅助，确保电机稳定运行。
液体冷却（IP65）具有出色的散热性能，能快速有效地将电机产生的热量带走，使电机在高负载、长时间运行的情况下仍能保持较低的温度，从而保证电机的性能和可靠性。这种冷却方式适用于一些对电机散热要求的场合，如航空、船舶以及高性能电动汽车等领域。在航空领域，飞机发动机在飞行过程中会持续产生大量热量，液体冷却能确保电机在高温环境下稳定运行，保障飞行安全；在船舶领域，电机长时间在恶劣的水环境中运行，液体冷却不仅能有效散热，还能起到一定的防护作用，防止水和其他杂质对电机内部造成损害。
在安装方式上，EMRAX 348 正面设有 6 个 M10 螺纹孔，背面有 10 个 M8 螺纹孔 。这种前后不同规格螺纹孔的设计，为电机的安装提供了多种选择和便利。在实际应用中，可以根据设备的具体结构和安装需求，灵活选择正面或背面进行安装，通过螺纹孔与相应的安装支架或设备基座进行连接，确保电机安装的稳固性和可靠性。例如在重型机械的动力系统中，根据机械的结构设计，可能需要将电机正面安装在特定的支架上，利用 M10 螺纹孔进行牢固固定，以承受机械运行过程中的各种振动和冲击；而在一些车辆牵引系统中，可能根据车辆底盘的布局，选择将电机背面安装，通过 M8 螺纹孔与底盘部件连接，实现电机与车辆整体的紧密结合。
（三）堆垛特性
EMRAX 348 一个显著的机械特性是两个电机可堆叠成 EMRAX TWIN 。当两个电机堆叠使用时，功率和扭矩能够翻倍。这一特性在许多特殊需求场景中具有的适用性。在一些大型船舶的电力推进系统中，单台电机的功率和扭矩可能无法满足船舶在重载、高速航行或恶劣海况下的动力需求，通过将两个 EMRAX 348 电机堆叠成 EMRAX TWIN，就能轻松获得双倍的功率和扭矩输出，为船舶提供更强大、稳定的动力，确保船舶在各种复杂工况下都能正常航行。在一些特殊的工业应用中，如大型矿山开采设备，需要电机在短时间内输出极大的扭矩来完成矿石的挖掘、运输等作业，EMRAX TWIN 的堆垛特性就能很好地满足这一需求，提高设备的工作效率和作业能力。
四、电气参数剖析
（一）电压相关
EMRAX 348 在电气性能方面具备出色的适应性，其大电池电压根据不同的应用场景和需求，分为高压 800V、中压 800V 以及低压 480Vdc 。在高压应用场景中，如航空领域的电动飞机，高电压能够在相同功率传输下降低电流，减少线路损耗，提高能源传输效率。因为飞机在飞行过程中对能源的高效利用和系统的轻量化要求，高压供电可以使用更细的电缆，减轻飞机整体重量，同时保证电机获得稳定的高功率输入，满足飞机在起飞、巡航等不同阶段对动力的需求。
中压 800V 适用于一些对电压稳定性和功率需求有特定要求的工业设备，比如大型船舶的电力推进系统。船舶在航行时，电机需要长时间稳定运行，中压供电能在保证功率输出的同时，更好地适应船舶复杂的电气系统环境，减少因电压波动对电机性能的影响，确保船舶航行的安全性和稳定性。
低压 480Vdc 则常用于一些对成本和安全性较为敏感，且功率需求相对较低的场合，如某些轻型电动车辆或小型工业机械。低压系统在设备制造和使用过程中，对绝缘要求相对较低，能降低设备成本和维护难度，同时保障操作人员的安全，在满足设备基本动力需求的前提下，提供了更经济、安全的解决方案。
（二）功率与扭矩数据
在转速为 4500 RPM 时，EMRAX 348 能爆发出 400 千瓦的峰值功率 ，这一数据表明它在短时间内可提供强大动力。在航空领域，飞机起飞阶段需要瞬间获得巨大动力以克服重力实现升空，此时 EMRAX 348 的高峰值功率就能轻松满足这一需求，助力飞机快速起飞。其持续功率高可达 210 kW ，意味着在长时间运行中，它能稳定输出可观功率，保障设备持续运转。就像船舶在远洋航行时，需要电机持续稳定地输出动力，EMRAX 348 的高持续功率就能确保船舶在长时间的航行中保持稳定的航速。
峰值扭矩达到 1000 牛米 ，这使其在启动和低速运行时具备强大的扭力输出。比如在重型机械领域，矿山开采设备在挖掘矿石时，需要电机瞬间输出极大的扭矩来驱动挖掘装置，EMRAX 348 的高峰值扭矩就能轻松应对，高效完成挖掘作业。连续扭矩高达 500 Nm ，保证了电机在长时间运转过程中，始终能维持稳定的扭矩输出，为设备的持续运行提供可靠的动力支持，满足各种工业应用对扭矩稳定性的严格要求。
（三）效率与其他常数
EMRAX 348 拥有令人瞩目的 92 - 98% 的效率 ，这意味着它能将大部分输入电能高效转化为机械能。在能源日益紧张的今天，高能源转换效率不仅能降低能源消耗成本，还能减少因能源浪费产生的环境污染。以电动汽车应用为例，高电机效率可延长车辆的续航里程，减少充电次数，提升用户体验，同时符合环保理念。
在空载时，它具有特定的 KV 常数 ，反映电机在无负载情况下，每单位电压对应的转速变化。这一常数对于电机在启动和轻载运行时的性能评估至关重要，能帮助工程师精确设计电机的启动和调速系统。在额定负载和峰值负载时，也有相应的 KV 常数和 KT 常数 ，KT 常数体现了电机每单位电流产生的扭矩大小。这些常数在不同负载条件下的具体数值，为电机在复杂工况下的性能分析和系统匹配提供了关键依据。
电机峰值电流和连续电机电流也是重要参数。峰值电流表明电机在短时间内能够承受的大电流，而连续电机电流则代表电机可以长时间稳定运行的电流值。这些电流参数直接关系到电机的过载能力和长期运行的可靠性，工程师在设计电机控制系统和电源时，需要根据这些参数选择合适的电子元件和电缆，确保电机在各种工况下都能安全、稳定地运行。
EMRAX 主要生产轴向磁通电动机，其产品型号有 EMRAX 188、EMRAX 208、EMRAX 228、EMRAX 268、EMRAX 348。以下是具体介绍：
EMRAX 188：外壳直径 188 毫米，轴向长度 77 毫米，干质量约 7.0 千克至 7.3 千克，电池电压有 430V（高压）、300V（中压）、110V 直流（低压）等版本，持续功率 30 千瓦，峰值扭矩 90 牛米。
EMRAX 208：外壳直径 208 毫米，轴向长度 85 毫米，干质量约 9.1 千克至 9.4 千克，电池电压有 550V（高压）、350V（中压）、120V 直流（低压）等版本，峰值功率（6000RPM 时）为 68 千瓦，峰值扭矩 140 牛米。
EMRAX 228：外壳直径 228 毫米，轴向长度 86 毫米，干质量约 12.0 千克至 12.4 千克，电池电压有 680V（高压）、500V（中压）、160V 直流（低压）等版本，峰值功率（6500RPM 时）为 109 千瓦，峰值扭矩 230 牛米。
EMRAX 268：外壳直径 268 毫米，轴向长度 91 毫米，干质量约 20.0 千克至 20.5 千克，电池电压有 800V（高压）、650V（中压）、250V 直流（低压）等版本，峰值功率（4500RPM 时）为 200 千瓦，峰值扭矩 500 牛米。
EMRAX 348：外壳直径 348 毫米，轴向长度 107 毫米，干质量约 41.0 千克至 42 千克，电池电压有 800V（高压）、800V（中压）、420V 直流（低压）等版本，峰值功率（4500RPM 时）为 380 千瓦，峰值扭矩 1000 牛米。
五、EMRAX 其他型号轴向磁通电动机介绍
EMRAX 主要生产轴向磁通电动机，其产品型号丰富，除了备受瞩目的 EMRAX 348，还有 EMRAX 188、EMRAX 208、EMRAX 228、EMRAX 268 等型号，它们各自具备技术参数和应用优势。
（一）EMRAX 188
EMRAX 188 的外壳直径为 188 毫米，轴向长度 77 毫米 ，整体设计较为精巧，在一些对空间尺寸要求苛刻的设备中，能轻松适配。其干质量因不同版本有所差异，交流版本约 7.0 千克，CC 版本约 7.3 千克，LC 版本约 7.6 千克 ，相对较轻的重量使其在一些对重量敏感的应用场景中具有明显优势，比如在超轻型航空领域，能有效减轻飞行器的重量负担，提升飞行性能。
电池电压提供了多种选择，高压可达 430V，中压为 300V，低压是 110V 直流 。这种多电压版本的设计，能满足不同设备的电源需求。在一些小型电动工具中，可能使用低压版本就能满足基本工作需求，且低压系统能降低设备成本和安全风险；而在一些对功率要求较高的小型飞行器中，高压版本则能提供更强大的动力支持。其持续功率为 30 千瓦 ，能为设备提供稳定的动力输出，满足长时间运行的需求。峰值扭矩达到 90 牛米 ，在启动和低速运行时，能为设备提供足够的扭力，确保设备正常运转。
（二）EMRAX 208
EMRAX 208 的外壳直径是 208 毫米，轴向长度 85 毫米 ，在尺寸上比 EMRAX 188 稍大，能容纳更多的内部组件，从而提升电机的性能。干质量方面，交流版本约 9.1 千克，CC 版本约 9.4 千克，LC 版本约 9.7 千克 。不同版本的重量差异，为用户在选择时提供了更多考虑因素，可根据具体设备的重量限制和性能需求进行抉择。
电池电压同样具备多种版本，高压为 550V，中压 350V，低压 120V 直流 。在一些工业自动化设备中，可能根据设备的电气系统和功率需求，选择合适的电压版本。在 6000RPM 时，峰值功率可达 68 千瓦 ，展现出强大的动力输出能力，能满足设备在高速运转时对功率的高要求。峰值扭矩为 140 牛米 ，保证了电机在不同工况下都能稳定运行，为设备提供可靠的动力支持。
（三）EMRAX 228
该型号外壳直径 228 毫米，轴向长度 86 毫米 ，尺寸的进一步增大，使其在功率和扭矩输出方面有更大的提升空间。干质量上，交流版本约 12.0 千克，CC 版本约 12.4 千克，LC 版本约 12.8 千克 。在一些对电机稳定性要求较高的应用中，稍重的重量能增加电机的稳定性，减少运行过程中的振动和位移。
其电池电压有高压 680V、中压 500V、低压 160V 直流 等版本。在大型船舶的辅助动力系统中，可能会选择高压版本，以满足长距离电力传输和大功率输出的需求。在 6500RPM 时，峰值功率为 109 千瓦 ，高转速下的高功率输出，使其适用于一些对速度和功率要求都很高的设备，如高速电动列车的辅助电机。峰值扭矩达到 230 牛米 ，强大的扭矩输出，能轻松应对设备在重载启动和运行时的需求。
（四）EMRAX 268
EMRAX 268 外壳直径 268 毫米，轴向长度 91 毫米 ，较大的尺寸使其成为一款性能强劲的电机。干质量方面，交流版本约 20.0 千克，CC 版本约 20.5 千克，LC 版本约 21.0 千克 。在一些重型工业设备中，这样的重量和尺寸能保证电机有足够的结构强度和稳定性，以承受设备运行过程中的各种力和振动。
电池电压分为高压 800V、中压 650V、低压 250V 直流 。在矿山开采设备中，高压版本的电机能在恶劣的工作环境下，为设备提供稳定、强大的动力。在 4500RPM 时，峰值功率可达 200 千瓦 ，能满足大型设备在高强度作业时对功率的巨大需求。峰值扭矩为 500 牛米 ，确保了电机在驱动大型设备时，有足够的扭力克服各种阻力，实现高效作业。
五、总结
EMRAX 348 轴向磁通电动机凭借其技术参数，在众多领域展现出优势。从机械参数来看，紧凑的尺寸设计使其能灵活适配各种复杂的安装空间，在对空间的航空和船舶领域，这一优势尤为关键；可堆叠的特性更是为满足特殊动力需求提供了便捷、高效的解决方案，大大拓展了其应用范围。在电气参数方面，宽范围的电压适应性，使其能在不同电气系统环境中稳定运行；高功率、高扭矩以及超高的效率，不仅确保了设备的高性能运转，还能有效降低能源消耗和运营成本。
与 EMRAX 家族的其他型号，如 EMRAX 188、EMRAX 208、EMRAX 228、EMRAX 268 相比，EMRAX 348 在功率、扭矩等关键性能指标上实现了大幅提升，以满足对动力需求更为苛刻的应用场景。随着科技的不断进步和工业需求的持续增长，相信 EMRAX 348 轴向磁通电动机将在现有应用领域不断深化发展，为推动行业技术进步和效率提升发挥更大作用；同时，凭借其出色的性能，有望在更多新兴领域崭露头角，开拓出更为广阔的应用天地，成为电机技术发展历程中的重要里程碑。

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