De acordo com pt.wedoany.com-A Helix (Milton Keynes), fabricante britânica de motores e inversores de alta densidade de potência, em parceria com a Zoerkler Gears GmbH & Co KG (Jois), especialista austríaca em transmissões de alto desempenho, desenvolveu e validou uma unidade de propulsão elétrica (EPU) com engrenagens para mobilidade aérea avançada (AAM). Esta EPU é projetada para aplicações exigentes de eVTOL, suportando a instalação de hélices em configurações de sustentação, cruzeiro e rotor basculante.
As aplicações tradicionais de alto torque utilizam EPUs em configuração "acionamento direto", resultando em motores de maior largura e massa. A Helix integrou perfeitamente seu motor com a transmissão leve da Zoerkler (com eficiência de 98%), permitindo que esta EPU forneça alto torque em um pacote com apenas 26 cm de diâmetro (equivalente a 50% do diâmetro de uma unidade de acionamento direto equivalente). Como primeiro produto da série de EPUs para mobilidade aérea avançada, este pacote pesa 32,2 kg e oferece os seguintes parâmetros: em configuração de sustentação, potência de 100 kW e torque de até 1600 N·m; em configuração de cruzeiro, potência contínua de 250 kW e potência de pico de 400 kW. Um perfil mais leve e estreito ajuda a reduzir o tamanho da nacela e o arrasto em aplicações eVTOL, suportando assim maior carga útil e alcance.
A tecnologia de trem de força elétrico da Helix baseia-se em seu núcleo escalável: rotor magnético permanente proprietário, refrigeração patenteada do rotor, alto número de polos, estrutura de enrolamento proprietária, contenção de ímãs em compósito de fibra de carbono, manga de refrigerante em compósito de fibra de carbono e refrigeração radial e axial de alta velocidade a água. Além de aplicações móveis, seus produtos são utilizados no setor naval, como no veleiro de alto desempenho Magic Carpet e.
A aplicação de compósitos de fibra de carbono em motores deriva principalmente dos setores aeroespacial e de máquinas de alta velocidade. As mangas de contenção metálicas tradicionais do rotor (como Inconel 718 ou liga de titânio) correm o risco de desintegração em rotações elevadas. As mangas termofixas reforçadas com fibra de carbono que envolvem o rotor do motor magnético permanente podem resolver este problema. Quando o rotor gira a 20.000 rpm (velocidade comum em veículos elétricos modernos), cada componente sofre forças centrífugas proporcionais ao quadrado da velocidade; duplicar a velocidade quadruplica a força que rasga o rotor. As mangas de compósito de fibra de carbono reduzem o peso dos componentes do motor, diminuem a inércia rotacional, fornecem maior pressão de compressão, reduzem o entreferro entre o conjunto do eixo e o estator, ao mesmo tempo que diminuem a autocarga causada pela força centrífuga, e suas perdas elétricas são muito inferiores às das mangas metálicas substituídas. A verificação por análise de elementos finitos (FEA) do Oak Ridge National Laboratory (ORNL) confirmou que, em um motor de rotor externo com ímãs permanentes de superfície, a tensão máxima suportada pela manga de fibra de carbono a rotações de até 20.000 rpm permanece abaixo do limite de escoamento do material, fornecendo assim base para o uso de mangas de fibra de carbono em aplicações de alta potência, como veículos elétricos, geradores de turbina e acionamentos aeroespaciais.
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