Viime vuosina globaalin uusien energia-ajoneuvojen teollisuuden nopean kehityksen myötä käyttömoottoriteknologia yhtenä ydinkomponenteista on kokenut ennennäkemättömän muutoksen ja innovaation. Kestomagneettisynkronimoottoreista napamoottoreihin, materiaaliinnovaatioista älykkääseen ohjaukseen, käyttömoottoritekniikka kehittyy nopeasti kohti parempaa tehokkuutta, kevyempää painoa, integraatiota ja älykkyyttä, mikä tarjoaa vahvan tuen uusien energiaajoneuvojen suorituskyvyn parantamiselle ja kustannusten hallinnassa.
Energiansäästön ja päästöjen vähentämisen taustalla käyttömoottoreiden korkea hyötysuhde on tullut alan yksimielisyyteen. Kestomagneettisynkronimoottorit hallitsevat tällä hetkellä markkinoita suuren tehotiheytensä ja korkean hyötysuhteensa vuoksi. Alan tietojen mukaan vuonna 2024 kestomagneettisynkronimoottoreiden asennettu kapasiteetti Kiinassa oli yli 90 %, maksimihyötysuhteen ollessa yli 97 %. Harvinaisten maametallien kestomagneettimateriaalien hintavaihtelut ja toimitusvarmuusongelmat ovat kuitenkin saaneet yritykset nopeuttamaan vaihtoehtoisten ratkaisujen tutkimusta ja kehitystä. Tesla Model 3:ssa käytetty kestomagneettiavusteinen synkroninen reluktanssimoottori (PMa{7}}SRM) -tekniikka vähentää harvinaisten maametallien määrää optimoimalla magneettipiirin suunnittelua, mikä vähentää kustannuksia ja säilyttää korkean hyötysuhteen. Kotimaiset yritykset, kuten BYD ja Jingjin Electric, kehittävät myös matalan{10}}raskaita harvinaisten{11}}metallien tai harvinaisten maametallien{13}vapaita kestomagneettimoottoreita. Esimerkiksi BYD:n "kahdeksaan-yhdessä" sähkökäyttöjärjestelmä nostaa moottorin hyötysuhteen 96,5 prosenttiin, ja keskimääräinen hyötysuhde on 89 % NEDC-olosuhteissa.
Piikarbidin (SiC) teholaitteiden käyttö on lisännyt moottorijärjestelmän tehokkuutta. Perinteisiin IGBT:iin verrattuna SiC-laitteet voivat vähentää sähköisiä ohjaushäviöitä yli 50 % ja lisätä toimintataajuutta 3-5 kertaa. Huawein DriveONE-sähkökäyttöjärjestelmä käyttää kaikkia SiC-moduuleja ja saavuttaa järjestelmän maksimihyötysuhteen 92 %, mikä on 3 prosenttiyksikköä alan keskiarvoa korkeampi. On ennustettu, että vuoteen 2026 mennessä yli 30 % huippuluokan sähköajoneuvoista ottaa käyttöön piikarbidin sähkökäyttöjärjestelmiä.
Sähköiset servojärjestelmät ovat nykyaikaisten teollisten tuotantolaitteiden keskeinen liikkeellepaneva voima, ja ne ovat tehdasautomaation välttämätön perustekniikka. Modernin teollisuuden nopean kehityksen myötä nykyaikaisille sähköservojärjestelmille asetetaan yhä enemmän vaatimuksia. Tässä artikkelissa analysoidaan lyhyesti sähköisten servojärjestelmien kehitysprosessia ja suuntauksia, korostetaan korkean suorituskyvyn kestomagneettisynkronisen moottorin (PMSM) servojärjestelmien kehittämisen merkitystä ja hahmotellaan useita kiireellisiä kysymyksiä. Siinä tarkastellaan myös tehokkaiden -PMSM-servojärjestelmien nykyistä tutkimustilaa ja keskustellaan niiden sovellusmahdollisuuksista.