Konpare ak motè flux radial yo, motè flux axial yo gen anpil avantaj nan konsepsyon machin elektrik yo. Pa egzanp, motè flux axial yo ka chanje konsepsyon motè a lè yo deplase motè a soti nan aks la pou mete l anndan wou yo.
1.Aks pouvwa
Motè flux axialap resevwa plis atansyon (genyen traksyon). Pandan plizyè ane, yo te itilize kalite motè sa a nan aplikasyon estasyonè tankou asansè ak machin agrikòl, men pandan dis dènye ane yo, anpil devlopè te travay pou amelyore teknoloji sa a epi aplike li nan motosiklèt elektrik, pod ayewopò, kamyon kago, machin elektrik, e menm avyon.
Motè flux radial tradisyonèl yo itilize leman pèmanan oswa motè endiksyon, ki te fè pwogrè siyifikatif nan optimize pwa ak pri. Sepandan, yo fè fas ak anpil difikilte pou kontinye devlope. Flux axial, yon kalite motè konplètman diferan, kapab yon bon altènatif.
Konpare ak motè radial yo, sifas mayetik efektif motè leman pèmanan ak flux axial yo se sifas rotor motè a, pa dyamèt ekstèn lan. Se poutèt sa, nan yon sèten volim motè, motè leman pèmanan ak flux axial yo ka anjeneral bay pi gwo koupl.
Motè flux axialyo pi kontra; Konpare ak motè radial yo, longè aksyèl motè a pi kout. Pou motè wou entèn yo, sa a souvan yon faktè enpòtan. Estrikti kontra motè aksyèl yo asire yon dansite puisans ak yon dansite koupl ki pi wo pase motè radial menm jan an, kidonk elimine nesesite pou vitès fonksyònman ki trè wo.
Efikasite motè flux axial yo tou trè wo, anjeneral li depase 96%. Sa a se gras a chemen flux ki pi kout, inidimansyonèl la, ki konparab oswa menm pi wo nan efikasite konpare ak pi bon motè flux radial 2D sou mache a.
Longè motè a pi kout, anjeneral 5 a 8 fwa pi kout, epi pwa a redwi tou pa 2 a 5 fwa. De faktè sa yo chanje chwa konsèpteur platfòm machin elektrik yo.
2. Teknoloji flux axial
Gen de topoloji prensipal poumotè flux axial: stator sèl ak doub rotor (pafwa yo rele machin style torus) ak stator doub ak yon sèl rotor.
Kounye a, pifò motè leman pèmanan yo itilize topoloji flux radial. Sikwi flux mayetik la kòmanse avèk yon leman pèmanan sou rotor a, li pase nan premye dan an sou stator a, epi answit li koule radialman sou stator a. Apre sa, li pase nan dezyèm dan an pou rive nan dezyèm asye mayetik la sou rotor a. Nan yon topoloji flux axial doub rotor, bouk flux la kòmanse nan premye leman an, li pase axialman nan dan stator yo, epi imedyatman li rive nan dezyèm leman an.
Sa vle di ke chemen flux la pi kout pase sa ki nan motè flux radial yo, sa ki lakòz pi piti volim motè, pi gwo dansite pouvwa ak efikasite nan menm pouvwa a.
Yon motè radial, kote flux mayetik la pase nan premye dan an epi li retounen nan pwochen dan an atravè stator a, pou rive nan leman an. Flux mayetik la swiv yon chemen bidimansyonèl.
Chemen flux mayetik yon machin flux mayetik axial la gen yon sèl dimansyon, kidonk yo ka itilize asye elektrik ki gen grenn oryante. Asye sa a fè li pi fasil pou flux la pase, kidonk amelyore efikasite.
Motè flux radial yo tradisyonèlman itilize bobin distribye, ak jiska mwatye nan bout bobin yo ki pa fonksyone. Bobin ki depase a ap lakòz plis pwa, pri, rezistans elektrik, ak plis pèt chalè, sa ki fòse konsèpteur yo amelyore konsepsyon bobin lan.
Bout bobin yo nanmotè flux axialyo pi piti anpil, epi gen kèk konsepsyon ki itilize bobin konsantre oswa segmenté, ki konplètman efikas. Pou machin radial stator segmenté, kraze chemen flux mayetik la nan stator a ka pote pèt adisyonèl, men pou motè flux aksyal, sa pa yon pwoblèm. Konsepsyon bobin bobin lan se kle pou distenge nivo founisè yo.
3. Devlopman
Motè aksyal yo fè fas ak kèk gwo defi nan konsepsyon ak pwodiksyon, malgre avantaj teknolojik yo, pri yo pi wo pase motè radial yo. Moun yo gen yon konpreyansyon trè apwofondi sou motè radial yo, epi metòd fabrikasyon ak ekipman mekanik yo fasil pou jwenn tou.
Youn nan prensipal defi motè aksyal yo se kenbe yon espas lè inifòm ant rotor a ak stator a, paske fòs mayetik la pi plis pase sa ki nan motè radial yo, sa ki fè li difisil pou kenbe yon espas lè inifòm. Motè aksyal doub rotor a gen pwoblèm disipasyon chalè tou, paske bobin lan sitiye byen fon nan stator a ak ant de disk rotor yo, sa ki fè disipasyon chalè a trè difisil.
Motè aksyal yo difisil pou fabrike tou pou plizyè rezon. Machin doub rotor ki itilize yon machin doub rotor ak yon topoloji jouk (sa vle di retire jouk fè a nan stator la men kenbe dan fè yo) simonte kèk nan pwoblèm sa yo san elaji dyamèt motè a ak leman an.
Sepandan, retire jouk bèf la pote nouvo defi, tankou kijan pou fikse epi pozisyone dan endividyèl san yon koneksyon mekanik ak jouk bèf la. Refwadisman an se yon pi gwo defi tou.
Li difisil tou pou pwodui rotor a epi kenbe espas lè a, paske disk rotor a atire rotor a. Avantaj la se ke disk rotor yo konekte dirèkteman atravè yon bag aks, kidonk fòs yo anile youn lòt. Sa vle di ke kousinen entèn lan pa reziste fòs sa yo, epi sèl fonksyon li se kenbe stator a nan pozisyon mitan ant de disk rotor yo.
Motè doub stator ak yon sèl rotor pa fè fas ak defi motè sikilè yo, men konsepsyon stator la pi konplèks e difisil pou reyalize otomatizasyon, epi depans ki gen rapò ak li yo wo tou. Kontrèman ak nenpòt motè flux radial tradisyonèl, pwosesis fabrikasyon motè aksyal ak ekipman mekanik yo fèk parèt.
4. Aplikasyon machin elektrik yo
Fyabilite enpòtan anpil nan endistri otomobil la, epi li enpòtan pou pwouve fyabilite ak robustès diferan...motè flux axialPou konvenk manifaktirè yo ke motè sa yo apwopriye pou pwodiksyon an mas te toujou yon defi. Sa a te pouse founisè motè aksyal yo pou yo fè pwogram validasyon vaste poukont yo, kote chak founisè demontre ke fyab motè yo pa diferan de motè flux radial tradisyonèl yo.
Sèl eleman ki ka chire nan yonmotè flux axialse kousinen yo. Longè flux mayetik axial la relativman kout, epi pozisyon kousinen yo pi pre, anjeneral yo fèt pou yo yon ti jan "surdimensionné". Erezman, motè flux axial la gen yon mas rotor ki pi piti epi li ka sipòte pi ba chaj dinamik aks rotor. Se poutèt sa, fòs reyèl ki aplike sou kousinen yo pi piti anpil pase sa ki nan motè flux radial la.
Aks elektwonik se youn nan premye aplikasyon motè aksyal yo. Lajè ki pi mens lan ka ankapsule motè a ak bwat vitès la nan aks la. Nan aplikasyon ibrid yo, longè aksyal ki pi kout motè a diminye longè total sistèm transmisyon an.
Pwochen etap la se enstale motè aksyal la sou wou a. Nan fason sa a, puisans lan ka transmèt dirèkteman soti nan motè a rive nan wou yo, sa ki amelyore efikasite motè a. Gras a eliminasyon transmisyon, diferansyèl, ak arbr transmisyon, konpleksite sistèm nan te redwi tou.
Sepandan, sanble konfigirasyon estanda yo poko parèt. Chak manifakti ekipman orijinal ap fè rechèch sou konfigirasyon espesifik, paske diferan gwosè ak fòm motè aksyal yo ka chanje konsepsyon machin elektrik yo. Konpare ak motè radial yo, motè aksyal yo gen yon dansite puisans ki pi wo, sa vle di yo ka itilize motè aksyal ki pi piti. Sa bay nouvo opsyon konsepsyon pou platfòm machin yo, tankou plasman pake batri yo.
4.1 Ameteur segmenté
Topoloji motè YASA (Yokeless and Segmented Armature) la se yon egzanp yon topoloji doub rotor ak yon sèl stator, ki diminye konpleksite fabrikasyon an epi ki apwopriye pou pwodiksyon an mas otomatik. Motè sa yo gen yon dansite puisans jiska 10 kW/kg nan vitès 2000 a 9000 rpm.
Lè l sèvi avèk yon kontwolè dedye, li ka bay yon kouran 200 kVA pou motè a. Kontwolè a gen yon volim apeprè 5 lit epi li peze 5.8 kilogram, ki gen ladan jesyon tèmik ak refwadisman lwil dyelèktrik, apwopriye pou motè flux axial osi byen ke motè flux endiksyon ak radial.
Sa pèmèt manifaktirè ekipman orijinal machin elektrik yo ak devlopè premye nivo yo chwazi motè ki apwopriye a avèk fleksibilite selon aplikasyon an ak espas ki disponib la. Ti gwosè ak pwa a fè machin nan pi lejè epi li gen plis pil, kidonk ogmante otonomi an.
5. Aplikasyon motosiklèt elektrik yo
Pou motosiklèt elektrik ak ATV, gen kèk konpayi ki devlope motè flux axial AC. Konsepsyon ki pi souvan itilize pou kalite machin sa a se konsepsyon flux axial DC ki baze sou bwòs, alòske nouvo pwodwi a se yon konsepsyon AC san bwòs, konplètman sele.
Bobin motè DC ak AC yo rete estasyonè, men rotor doub yo itilize leman pèmanan olye de zam k ap vire. Avantaj metòd sa a se ke li pa bezwen ranvèsman mekanik.
Konsepsyon aksyal AC a kapab itilize tou kontwolè motè AC twa faz estanda pou motè radial yo. Sa ede diminye depans yo, paske kontwolè a kontwole kouran koupl la, pa vitès la. Kontwolè a bezwen yon frekans 12 kHz oswa plis, ki se frekans prensipal aparèy sa yo.
Frekans ki pi wo a soti nan enduktans bobin ki pi ba a ki se 20 µH. Frekans lan ka kontwole kouran an pou minimize ondilasyon kouran an epi asire yon siyal sinisoyidal ki osi lis ke posib. Nan yon pèspektiv dinamik, sa a se yon bon fason pou reyalize yon kontwòl motè ki pi lis lè li pèmèt chanjman koupl rapid.
Konsepsyon sa a adopte yon bobin doub kouch distribye, kidonk flux mayetik la koule soti nan rotor a nan yon lòt rotor atravè stator a, ak yon chemen trè kout ak pi gwo efikasite.
Kle nan konsepsyon sa a se ke li ka fonksyone nan yon vòltaj maksimòm de 60 V epi li pa apwopriye pou sistèm vòltaj ki pi wo. Se poutèt sa, li ka itilize pou motosiklèt elektrik ak machin kat wou klas L7e tankou Renault Twizy.
Vòltaj maksimòm 60 V la pèmèt motè a entegre nan sistèm elektrik 48 V endikap yo epi senplifye travay antretyen an.
Espesifikasyon motosiklèt kat wou L7e yo nan Règleman Kad Ewopeyen 2002/24/EC a stipile ke pwa machin yo itilize pou transpòte machandiz pa dwe depase 600 kilogram, san konte pwa batri yo. Machin sa yo otorize pou pote pa plis pase 200 kilogram pasaje, pa plis pase 1000 kilogram kago, ak pa plis pase 15 kilowat puisans motè. Metòd bobinaj distribye a ka bay yon koupl 75-100 Nm, ak yon puisans pik pwodiksyon 20-25 kW ak yon puisans kontinyèl 15 kW.
Defi flux axial la chita nan fason bobin kwiv yo disipe chalè, sa ki difisil paske chalè dwe pase nan rotor a. Bobinaj distribye a se kle pou rezoud pwoblèm sa a, paske li gen yon gwo kantite fant poto. Nan fason sa a, gen yon pi gwo sifas ant kwiv la ak koki a, epi chalè ka transfere deyò epi dechaje pa yon sistèm refwadisman likid estanda.
Plizyè pòl mayetik yo esansyèl pou itilize fòm ond sinisoyidal yo, ki ede diminye amonik yo. Amonik sa yo manifeste kòm chofaj leman yo ak nwayo a, alòske konpozan kwiv yo pa ka pote chalè a ale. Lè chalè akimile nan leman ak nwayo fè yo, efikasite a diminye, se poutèt sa optimize fòm ond lan ak chemen chalè a enpòtan anpil pou pèfòmans motè a.
Yo optimize konsepsyon motè a pou diminye depans epi reyalize pwodiksyon an mas otomatik. Yon bag lojman sòti pa mande pou pwosesis mekanik konplèks epi li ka diminye depans materyèl yo. Bobin nan ka vlope dirèkteman epi yo itilize yon pwosesis lyezon pandan pwosesis vlope a pou kenbe fòm asanblaj ki kòrèk la.
Pwen kle a se ke bobin lan fèt ak fil estanda ki disponib nan komès, alòske nwayo fè a lamine ak asye transfòmatè estanda ki deja disponib, ki jis bezwen koupe nan fòm. Gen lòt modèl motè ki mande pou itilizasyon materyèl mayetik mou nan laminasyon nwayo a, ki ka pi chè.
Itilizasyon bobin distribye vle di ke asye mayetik la pa bezwen segmenté; Yo ka gen fòm ki pi senp epi pi fasil pou fabrike. Redui gwosè asye mayetik la epi asire fasilite fabrikasyon li gen yon enpak siyifikatif sou rediksyon depans yo.
Konsepsyon motè axial flux sa a kapab tou Customized selon bezwen kliyan yo. Kliyan yo gen vèsyon Customized ki devlope alantou konsepsyon debaz la. Lè sa a, fabrike sou yon liy pwodiksyon esè pou verifikasyon pwodiksyon bonè, ki ka replike nan lòt faktori.
Personnalisation an se sitou paske pèfòmans machin nan pa depann sèlman de konsepsyon motè mayetik axial la, men tou de kalite estrikti machin nan, pake batri a, ak BMS la.
Dat piblikasyon: 28 septanm 2023
