Konpare ak motè flux radial, motè flux axial gen anpil avantaj nan konsepsyon machin elektrik. Pou egzanp, motè flux axial yo ka chanje konsepsyon tren propulseur a lè yo deplase motè a soti nan aks la nan andedan wou yo.
1.Axis pouvwa
Motè flux axialap resevwa plis atansyon (pran traction). Pandan plizyè ane, sa a ki kalite motè yo te itilize nan aplikasyon estasyonè tankou asansè ak machin agrikòl, men sou deseni ki sot pase a, anpil devlopè yo te travay pou amelyore teknoloji sa a epi aplike li nan motosiklèt elektrik, gous ayewopò, kamyon kago, elektrik. machin, e menm avyon.
Tradisyonèl motè flux radial itilize leman pèmanan oswa motè endiksyon, ki te fè pwogrè enpòtan nan optimize pwa ak pri. Sepandan, yo fè fas a anpil difikilte pou yo kontinye devlope. Flux axial, yon kalite motè konplètman diferan, ka yon bon altènatif.
Konpare ak motè radial, efektif sifas mayetik motè axial leman pèmanan se sifas rotor motè a, pa dyamèt ekstèn lan. Se poutèt sa, nan yon sèten volim nan motè, motè axial leman pèmanan ka anjeneral bay pi gwo koupl.
Motè flux axialyo gen plis kontra enfòmèl ant; Konpare ak motè radial, longè axial motè a pi kout. Pou motè wou entèn yo, sa a se souvan yon faktè enpòtan. Estrikti kontra enfòmèl ant motè axial yo asire pi wo dansite pouvwa ak dansite koupl pase motè radial menm jan an, kidonk elimine nesesite pou gwo vitès opere.
Efikasite nan motè flux axial tou trè wo, anjeneral depase 96%. Sa a se gras a pi kout, yon sèl dimansyon flux flux, ki konparab oswa menm pi wo nan efikasite konpare ak pi bon 2D radial flux motè yo sou mache a.
Longè motè a pi kout, anjeneral 5 a 8 fwa pi kout, epi pwa a tou redwi pa 2 a 5 fwa. De faktè sa yo te chanje chwa konsèpteur platfòm machin elektrik yo.
2. Axial flux teknoloji
Gen de topoloji prensipal poumotè flux axial: doub rotor sèl stator (pafwa refere yo kòm machin style torus) ak sèl rotor doub stator.
Kounye a, pifò motè leman pèmanan itilize topoloji radial flux. Kous la flux mayetik kòmanse ak yon leman pèmanan sou rotor la, pase nan premye dan an sou stator la, ak Lè sa a, koule radial sou stator la. Lè sa a, pase nan dezyèm dan an rive nan dezyèm asye mayetik sou rotor la. Nan yon topoloji axial flux rotor doub, bouk flux la kòmanse nan premye leman an, pase axial nan dan yo stator, epi imedyatman rive nan dezyèm leman an.
Sa vle di ke chemen an flux se pi kout pase sa yo ki nan motè flux radial, sa ki lakòz pi piti volim motè, pi wo dansite pouvwa ak efikasite nan menm pouvwa a.
Yon motè radial, kote flux mayetik la pase nan premye dan an ak Lè sa a, retounen nan pwochen dan an atravè stator la, rive nan leman an. Flux mayetik swiv yon chemen ki genyen de dimansyon.
Chemen flux mayetik yon machin axial mayetik flux se yon sèl dimansyon, se konsa grenn oryante elektrik asye ka itilize. Asye sa a fè li pi fasil pou flux la pase, kidonk amelyore efikasite.
Motè radial flux tradisyonèlman itilize distribiye likidasyon, ak jiska mwatye nan likidasyon fini yo pa fonksyone. Depandan bobin an pral lakòz plis pwa, pri, rezistans elektrik, ak plis pèt chalè, fòse konsèpteur yo amelyore konsepsyon likidasyon an.
Bobin la fini nanmotè flux axialyo anpil mwens, ak kèk desen itilize likidasyon konsantre oswa segmenté, ki konplètman efikas. Pou machin radial segmenté stator, rupture chemen flux mayetik nan stator a ka pote pèt adisyonèl, men pou motè flux axial, sa se pa yon pwoblèm. Desen an nan likidasyon an bobin se kle nan distenge nivo a nan founisè.
3. Devlopman
Motè axial flux fè fas a kèk defi grav nan konsepsyon ak pwodiksyon, malgre avantaj teknolojik yo, depans yo pi wo pase sa yo ki nan motè radial. Moun yo gen yon konpreyansyon trè bon sou motè radial, ak metòd fabrikasyon ak ekipman mekanik yo disponib tou.
Youn nan defi prensipal yo nan motè axial flux se kenbe yon espas lè inifòm ant rotor la ak stator, kòm fòs mayetik la pi gran pase sa yo ki nan motè radial, sa ki fè li difisil kenbe yon espas lè inifòm. Doub rotor axial flux motè a tou gen pwoblèm dissipation chalè, kòm likidasyon an sitiye byen fon nan stator la ak ant de disk yo rotor, sa ki fè dissipation chalè trè difisil.
Motè flux axial yo tou difisil pou fabrike pou plizyè rezon. Machin nan rotor doub lè l sèvi avèk yon machin rotor doub ak yon topoloji jouk bèf (sa vle di retire jouk bèf la fè soti nan stator la men kenbe dan yo fè) genyen batay la kèk nan pwoblèm sa yo san yo pa elaji dyamèt motè a ak leman.
Sepandan, retire jouk bèf la pote nouvo defi, tankou ki jan yo ranje ak pozisyon dan endividyèl san yo pa yon koneksyon mekanik jouk bèf. Refwadisman se tou yon pi gwo defi.
Li difisil tou pou pwodwi rotor la epi kenbe espas sa a lè, menm jan disk la rotor atire rotor la. Avantaj la se ke disk rotor yo dirèkteman konekte atravè yon bag arbr, kidonk fòs yo anile youn ak lòt. Sa vle di ke entèn portant la pa kenbe tèt ak fòs sa yo, ak fonksyon sèlman li se kenbe stator la nan pozisyon nan mitan ant de disk yo rotor.
Double stator motè rotor sèl pa fè fas a defi yo nan motè sikilè, men desen an nan stator la se pi plis konplèks ak difisil reyalize automatisation, ak depans ki gen rapò yo tou wo. Kontrèman ak nenpòt ki tradisyonèl motè flux radial, pwosesis manifakti motè axial ak ekipman mekanik te sèlman dènyèman parèt.
4. Aplikasyon machin elektrik yo
Fyab se enpòtan anpil nan endistri otomobil la, ak pwouve fyab la ak solidite nan diferanmotè flux axialkonvenk manifaktirè yo ke motè sa yo apwopriye pou pwodiksyon an mas te toujou yon defi. Sa a te pouse founisè motè axial yo pote pwogram validation vaste poukont yo, ak chak founisè demontre ke fyab motè yo pa diferan de motè tradisyonèl radial flux.
Sèl eleman ki ka mete deyò nan yonmotè flux axialse bi yo. Longè flux mayetik axial la relativman kout, ak pozisyon BEARINGS yo pi pre, anjeneral ki fèt yo dwe yon ti kras "sou dimansyon". Erezman, motè flux axial la gen yon mas rotor ki pi piti epi li ka kenbe tèt ak pi ba chay dinamik arbr rotor. Se poutèt sa, fòs aktyèl la aplike nan BEARINGS yo pi piti anpil pase sa ki nan motè a radial flux.
Aks elektwonik se youn nan premye aplikasyon motè axial yo. Lajè ki pi mens ka ankapsule motè a ak bwat la nan aks la. Nan aplikasyon ibrid, longè axial ki pi kout nan motè a nan vire rakousi longè total sistèm transmisyon an.
Pwochen etap la se enstale motè axial la sou volan an. Nan fason sa a, pouvwa ka dirèkteman transmèt soti nan motè a wou yo, amelyore efikasite nan motè a. Akòz eliminasyon transmisyon, diferans, ak driveshafts, konpleksite sistèm nan tou te redwi.
Sepandan, li sanble ke konfigirasyon estanda poko parèt. Chak manifakti ekipman orijinal ap fè rechèch sou konfigirasyon espesifik, paske diferan gwosè ak fòm motè axial yo ka chanje konsepsyon machin elektrik yo. Konpare ak motè radial, motè axial gen yon pi gwo dansite pouvwa, ki vle di pi piti motè axial ka itilize. Sa a bay nouvo opsyon konsepsyon pou platfòm machin, tankou plasman pake batri.
4.1 Segman armati
Topoloji motè YASA (Yokeless and Segmented Armature) se yon egzanp yon topoloji double rotor sèl stator, ki diminye konpleksite fabrikasyon e li apwopriye pou pwodiksyon an mas otomatik. Motè sa yo gen yon dansite pouvwa ki rive jiska 10 kW/kg nan vitès 2000 a 9000 rpm.
Sèvi ak yon kontwolè devwe, li ka bay yon kouran 200 kVA pou motè a. Kontwolè a gen yon volim apeprè 5 lit ak peze 5.8 kilogram, ki gen ladan jesyon tèmik ak refwadisman lwil oliv dyelèktrik, apwopriye pou motè flux axial osi byen ke endiksyon ak motè flux radial.
Sa a pèmèt manifaktirè ekipman orijinal machin elektrik yo ak devlopè premye nivo yo chwazi yon fason fleksib motè ki apwopriye a ki baze sou aplikasyon an ak espas ki disponib. Pi piti gwosè a ak pwa fè machin nan pi lejè epi yo gen plis pil, kidonk ogmante ogmantasyon nan seri a.
5. Aplikasyon motosiklèt elektrik
Pou motosiklèt elektrik ak ATV, kèk konpayi yo te devlope motè AC axial flux. Konsepsyon souvan itilize pou sa a kalite machin se DC bwòs ki baze sou konsepsyon axial flux, pandan y ap nouvo pwodwi a se yon AC, konplètman sele konsepsyon brushless.
Bobin yo nan tou de DC ak AC motè rete estasyonè, men rotor yo doub itilize leman pèmanan olye pou yo wotasyon armatures. Avantaj nan metòd sa a se ke li pa mande pou ranvèse mekanik.
Konsepsyon axial AC a ka itilize tou estanda twa-faz AC motè contrôleur pou motè radial. Sa a ede diminye depans yo, kòm kontwolè a kontwole aktyèl la nan koupl, pa vitès. Kontwolè a mande pou yon frekans 12 kHz oswa pi wo, ki se frekans endikap nan aparèy sa yo.
Frekans ki pi wo a soti nan enduktans likidasyon ki pi ba a nan 20 µ H. Frekans lan ka kontwole aktyèl la pou minimize rid aktyèl la epi asire yon siyal sinusoidal osi lis ke posib. Soti nan yon pèspektiv dinamik, sa a se yon bon fason pou reyalize kontwòl motè douser pa pèmèt chanjman rapid koupl.
Konsepsyon sa a adopte yon likidasyon doub-kouch distribiye, kidonk flux mayetik la ap koule soti nan rotor a nan yon lòt rotor atravè stator la, ak yon chemen trè kout ak pi wo efikasite.
Kle nan konsepsyon sa a se ke li ka opere 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 L7e klas machin kat wou tankou Renault Twizy.
Vòltaj maksimòm 60 V pèmèt motè a entegre nan sistèm elektrik endikap 48 V epi senplifye travay antretyen.
Espesifikasyon motosiklèt kat wou L7e nan Règleman sou kad Ewopeyen an 2002/24/EC endike ke pwa machin yo itilize pou transpòte machandiz pa depase 600 kilogram, eksepte pwa pil yo. Machin sa yo gen dwa pote pa plis pase 200 kilogram nan pasaje, pa plis pase 1000 kilogram nan kago, ak pa plis pase 15 kilowat nan pouvwa motè. Metòd la likidasyon distribiye ka bay yon koupl nan 75-100 Nm, ak yon pouvwa pwodiksyon pik nan 20-25 kW ak yon pouvwa kontinyèl nan 15 kW.
Defi a nan flux axial manti nan ki jan likidasyon kòb kwiv mete gaye chalè, ki se difisil paske chalè dwe pase nan rotor la. Mawonnen distribiye a se kle pou rezoud pwoblèm sa a, menm jan li gen yon gwo kantite emplacements poto. Nan fason sa a, gen yon pi gwo sifas ant kwiv la ak koki a, ak chalè ka transfere nan deyò a ak egzeyate pa yon sistèm refwadisman likid estanda.
Plizyè poto mayetik se kle pou itilize fòm vag sinusoidal, ki ede diminye amonik. Harmony sa yo manifeste kòm chofaj nan leman yo ak nwayo, pandan y ap eleman kòb kwiv mete pa ka pote chalè a. Lè chalè akimile nan leman ak nwayo fè, efikasite diminye, se poutèt sa optimize fòm vag la ak chemen chalè a enpòtan anpil pou pèfòmans motè.
Konsepsyon motè a te optimize pou diminye depans yo epi reyalize pwodiksyon an mas otomatik. Yon bag lojman ekstrè pa mande pou pwosesis mekanik konplèks epi li ka diminye depans materyèl yo. Ka bobin la dirèkteman blese epi yo itilize yon pwosesis lyezon pandan pwosesis la likidasyon pou kenbe fòm asanble ki kòrèk la.
Pwen kle a se ke bobin la te fè nan estanda fil komèsyal ki disponib, pandan y ap nwayo a fè laminated ak estanda mete sou etajè a transfòmatè asye, ki tou senpleman bezwen yo dwe koupe an fòm. Lòt konsepsyon motè mande pou itilize materyèl mou mayetik nan laminasyon nwayo, ki ka pi chè.
Itilizasyon likidasyon distribiye vle di ke asye mayetik la pa bezwen segmenté; Yo ka pi senp fòm ak pi fasil pou fabrike. Diminye gwosè a nan asye mayetik ak asire fasilite li yo nan fabrikasyon gen yon enpak siyifikatif sou diminye depans yo.
Desen an nan motè axial flux sa a kapab tou Customized selon kondisyon kliyan yo. Kliyan yo gen vèsyon Customized devlope alantou konsepsyon debaz yo. Lè sa a, manifaktire sou yon liy pwodiksyon jijman pou verifikasyon pwodiksyon bonè, ki ka repwodui nan lòt faktori.
Pèsonalizasyon se sitou paske pèfòmans nan veyikil la depann pa sèlman sou desen an nan motè a axial flux mayetik, men tou, sou bon jan kalite a nan estrikti machin nan, pake batri, ak BMS.
Tan pòs: 28-Sep 2023
