关于F5B

在全球顶级电动滑翔机竞赛中
挑战小型化/大功率/高功效马达的极限

随着全球气候变暖、原油濒临枯竭,当下的汽车产业正面临着巨大的变化,电动化汽车的发展趋势将不断加快,车载马达及其相关技术的重要性将提升至一个新的高度。对于负荷变化复杂、安置空间有限的车载马达来说必须满足小型化/大功率、大范围的可变速运转、低噪音、适应大范围的温度变化等技术要求。

本公司不断挑战各项技术难关,成功地研制出翼长2m、机身全长1.5m、总重量1.6kg、垂直上升速度最大可达200km/h的电动滑翔机。

对于日本电产来说,车载马达、尤其是车载驱动马达将是下一个极其重要的发展对象产业领域。为了能有效的掌握、积累车载驱动马达及相关方面的技术、经验,日本电产公司把参加F5B电动滑翔机竞赛作为实践对象。F5B被称之为遥控飞机中的F-1,要使整个机体迅速加速至200km/h(垂直上升速度)的飞行速度大输出功率/小型轻量的马达是必不可缺的。另外,为了能在世界竞标赛中取得优异成绩、摘取世界冠军的桂冠,除了要为模型飞机上配置高性能的马达以外,同时还必须研制出包括ECU、电池、数据记录器等配套系统,以及可投入实际应用的综合实力。

外形尺寸仅为Φ39mm×L110mm、重量仅为300g的F5B马达的最大输出功率可达2.4kw。通过不断努力,本公司终于解决了因离心力、大电流引起的发热问题,摘取了全球第一的桂冠。

日本电产公司研制的F5B马达在规格上已经达到了输入电压19.5V(平均值)、最大电流300A、最大输出功率2.4kW/84,000rpm等技术要求。从转速来看,F5B马达的转速已大大超过了被称为高转速的伺服器用风扇马达20,000转的转速,甚至在研发过程中还发生了因高转速产生的离心力过大将磁石甩飞的现象。外形尺寸仅为φ39mm×L110mm、重量仅为300g的F5B马达的功率重量比已达8kW/kg,远远超出了F-1引擎的功率重量比6kW/kg。另外,考虑到该类马达中采用的低电压/大电流的驱动方式会导致马达内部温度升高、磁场增强等问题,我们决定采用无传感器控制系统来取代半导体传感器。最后,受安装空间的限制而采用的小封装微电脑又因处理能力有限,让我们不得不采用更加紧凑的方法安装数据演算软件。综上所述,在F5B马达的研制过程中,我们克服了硬件、软件等所有方面中出现的各类技术难题。

实现无排放气体的EV,马达技术不可或缺。日本电产(尼得科)也正在基于通过F5B获得的经验针对EV展开多方面的研发。

自2005年启动该项目以来,2006年研制出第一架样机、2007年首次参加日本锦标赛并取得冠军、2010年在世界锦标赛中获得名次,F5B马达研发项目就是这样一步一个脚印,不断茁壮成长起来的。已获得全球第一的F5B马达所具有的低电压、大电流、小型化、电池驱动等性能特点完全符合汽车马达的技术要求。另外,在与该马达同步研制的ECU中,为了满足高温环境下使用、节省线材等要求而采用的无传感器控制以及其在速度控制方面体现的优异性能均适合作为汽车零部件来使用。

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