Ikilinganishwa na motors za radial flux, motors za axial flux zina faida nyingi katika muundo wa gari la umeme.Kwa mfano, motors za axial flux zinaweza kubadilisha muundo wa nguvu kwa kuhamisha motor kutoka kwa axle hadi ndani ya magurudumu.
1.Mhimili wa nguvu
Axial flux motorswanapokea umakini unaoongezeka (kupata mvutano).Kwa miaka mingi, aina hii ya gari imekuwa ikitumika katika matumizi ya stationary kama vile lifti na mashine za kilimo, lakini katika muongo mmoja uliopita, watengenezaji wengi wamekuwa wakifanya kazi ili kuboresha teknolojia hii na kuitumia kwa pikipiki za umeme, maganda ya uwanja wa ndege, malori ya mizigo, umeme. magari, na hata ndege.
Motors za jadi za radial flux hutumia sumaku za kudumu au injini za induction, ambazo zimepata maendeleo makubwa katika kuongeza uzito na gharama.Walakini, wanakabiliwa na shida nyingi katika kuendelea kukuza.Axial flux, aina tofauti kabisa ya motor, inaweza kuwa mbadala nzuri.
Ikilinganishwa na motors za radial, eneo la uso la sumaku linalofaa la motors za sumaku za axial flux ni uso wa rotor ya motor, sio kipenyo cha nje.Kwa hivyo, kwa kiasi fulani cha motor, motors za sumaku za axial flux kawaida zinaweza kutoa torque kubwa zaidi.
Axial flux motorsni kompakt zaidi;Ikilinganishwa na motors radial, urefu wa axial wa motor ni mfupi sana.Kwa injini za magurudumu ya ndani, hii mara nyingi ni jambo muhimu.Muundo wa kompakt wa motors za axial huhakikisha wiani wa juu wa nguvu na wiani wa torque kuliko motors zinazofanana za radial, na hivyo kuondoa hitaji la kasi ya juu sana ya uendeshaji.
Ufanisi wa motors axial flux pia ni ya juu sana, kwa kawaida huzidi 96%.Hii ni shukrani kwa njia fupi, moja ya dimensional flux, ambayo inaweza kulinganishwa au hata juu zaidi kwa ufanisi ikilinganishwa na motors bora zaidi za 2D za radial kwenye soko.
Urefu wa motor ni mfupi, kawaida mara 5 hadi 8 mfupi, na uzito pia hupunguzwa kwa mara 2 hadi 5.Sababu hizi mbili zimebadilisha uchaguzi wa wabunifu wa jukwaa la gari la umeme.
2. Teknolojia ya Axial flux
Kuna topolojia mbili kuu zaaxial flux motors: rotor moja ya stator (wakati mwingine hujulikana kama mashine za mtindo wa torus) na rotor moja ya stator mbili.
Hivi sasa, motors nyingi za kudumu za sumaku hutumia topolojia ya radial flux.Mzunguko wa magnetic flux huanza na sumaku ya kudumu kwenye rotor, hupita kupitia jino la kwanza kwenye stator, na kisha inapita radially kando ya stator.Kisha pitia jino la pili ili kufikia chuma cha pili cha magnetic kwenye rotor.Katika topolojia ya axial flux ya rotor mbili, kitanzi cha flux huanza kutoka kwa sumaku ya kwanza, hupita kwa axially kupitia meno ya stator, na mara moja hufikia sumaku ya pili.
Hii ina maana kwamba njia ya flux ni fupi sana kuliko ile ya motors ya radial flux, na kusababisha kiasi kidogo cha magari, msongamano mkubwa wa nguvu na ufanisi kwa nguvu sawa.
Injini ya radial, ambapo flux ya sumaku inapita kupitia jino la kwanza na kisha inarudi kwa jino linalofuata kupitia stator, na kufikia sumaku.Fluji ya sumaku hufuata njia ya pande mbili.
Njia ya magnetic flux ya mashine ya axial magnetic flux ni ya mwelekeo mmoja, hivyo chuma cha umeme kinachoelekezwa na nafaka kinaweza kutumika.Chuma hiki hufanya iwe rahisi kwa flux kupita, na hivyo kuboresha ufanisi.
Radial flux motors kwa jadi hutumia vilima vilivyosambazwa, na hadi nusu ya ncha za vilima hazifanyi kazi.Kupindukia kwa coil kutasababisha uzito wa ziada, gharama, upinzani wa umeme, na upotezaji zaidi wa joto, na kulazimisha wabunifu kuboresha muundo wa vilima.
coil mwisho waaxial flux motorsni kidogo sana, na miundo mingine hutumia vilima vilivyojilimbikizia au vilivyogawanywa, ambavyo vinafaa kabisa.Kwa mashine za radial za stator zilizogawanywa, kupasuka kwa njia ya magnetic flux katika stator inaweza kuleta hasara za ziada, lakini kwa motors axial flux, hii sio tatizo.Ubunifu wa vilima vya coil ndio ufunguo wa kutofautisha kiwango cha wauzaji.
3. Maendeleo
Motors za axial flux zinakabiliwa na changamoto kubwa katika muundo na uzalishaji, licha ya faida zao za kiteknolojia, gharama zao ni za juu zaidi kuliko zile za motors za radial.Watu wana ufahamu wa kina wa motors za radial, na njia za utengenezaji na vifaa vya mitambo pia vinapatikana kwa urahisi.
Mojawapo ya changamoto kuu za motors za axial flux ni kudumisha pengo la hewa sare kati ya rotor na stator, kwani nguvu ya magnetic ni kubwa zaidi kuliko ile ya motors radial, na hivyo kuwa vigumu kudumisha pengo sare ya hewa.Rotor axial flux motor pia ina masuala ya kusambaza joto, kwani vilima iko ndani ya stator na kati ya diski mbili za rotor, na kufanya uondoaji wa joto kuwa mgumu sana.
Axial flux motors pia ni vigumu kutengeneza kwa sababu nyingi.Mashine ya rota mbili inayotumia mashine ya rota mbili yenye topolojia ya nira (yaani, kuondoa nira ya chuma kutoka kwa stator lakini kubakiza meno ya chuma) hushinda baadhi ya matatizo haya bila kupanua kipenyo cha motor na sumaku.
Walakini, kuondoa nira huleta changamoto mpya, kama vile jinsi ya kurekebisha na kuweka meno ya kibinafsi bila muunganisho wa nira wa kiufundi.Kupoa pia ni changamoto kubwa zaidi.
Pia ni vigumu kuzalisha rotor na kudumisha pengo la hewa, kwani disc ya rotor huvutia rotor.Faida ni kwamba rekodi za rotor zimeunganishwa moja kwa moja kupitia pete ya shimoni, hivyo vikosi vinafuta kila mmoja.Hii ina maana kwamba fani ya ndani haihimili nguvu hizi, na kazi yake pekee ni kuweka stator katika nafasi ya kati kati ya diski mbili za rotor.
Motors mbili za rotor moja hazikabili changamoto za motors za mviringo, lakini muundo wa stator ni ngumu zaidi na vigumu kufikia automatisering, na gharama zinazohusiana pia ni za juu.Tofauti na motor yoyote ya jadi ya radial flux, michakato ya utengenezaji wa axial motor na vifaa vya mitambo vimeibuka hivi karibuni.
4. Utumiaji wa magari ya umeme
Kuegemea ni muhimu katika tasnia ya magari, na kudhibitisha kuegemea na uimara wa tofauti.axial flux motorskuwashawishi wazalishaji kwamba motors hizi zinafaa kwa ajili ya uzalishaji wa wingi daima imekuwa changamoto.Hili limewafanya wasambazaji wa magari ya axial kutekeleza mipango ya kina ya uthibitishaji wao wenyewe, huku kila mtoa huduma akionyesha kwamba kutegemewa kwao kwa injini hakuna tofauti na mori za jadi za radial flux.
Sehemu pekee ambayo inaweza kuchakaa katikaaxial flux motorni fani.Urefu wa flux ya sumaku ya axial ni mfupi, na nafasi ya fani iko karibu, kwa kawaida imeundwa kuwa kidogo "juu ya dimensioned".Kwa bahati nzuri, motor axial flux ina molekuli ndogo ya rotor na inaweza kuhimili mizigo ya chini ya rotor ya nguvu ya shimoni.Kwa hiyo, nguvu halisi inayotumiwa kwa fani ni ndogo sana kuliko ile ya motor radial flux.
Axle ya elektroniki ni moja ya matumizi ya kwanza ya motors axial.Upana mwembamba zaidi unaweza kufunika motor na sanduku la gia kwenye axle.Katika matumizi ya mseto, urefu mfupi wa axial wa motor kwa upande wake hupunguza urefu wa jumla wa mfumo wa upitishaji.
Hatua inayofuata ni kufunga motor axial kwenye gurudumu.Kwa njia hii, nguvu inaweza kupitishwa moja kwa moja kutoka kwa motor hadi magurudumu, kuboresha ufanisi wa motor.Kutokana na kuondolewa kwa maambukizi, tofauti, na driveshafts, utata wa mfumo pia umepunguzwa.
Walakini, inaonekana kwamba usanidi wa kawaida bado haujaonekana.Kila mtengenezaji wa vifaa asilia anatafiti usanidi maalum, kwani saizi na maumbo tofauti ya injini za axial zinaweza kubadilisha muundo wa magari ya umeme.Ikilinganishwa na motors za radial, motors za axial zina wiani wa juu wa nguvu, ambayo ina maana motors ndogo za axial zinaweza kutumika.Hii hutoa chaguo mpya za muundo wa majukwaa ya gari, kama vile uwekaji wa pakiti za betri.
4.1 Silaha iliyogawanywa
Topolojia ya gari ya YASA (Yokeless na Segmented Armature) ni mfano wa topolojia ya rotor moja ya rota, ambayo inapunguza ugumu wa utengenezaji na inafaa kwa uzalishaji wa kiotomatiki.Motors hizi zina wiani wa nguvu hadi 10 kW / kg kwa kasi ya 2000 hadi 9000 rpm.
Kwa kutumia mtawala aliyejitolea, inaweza kutoa sasa ya 200 kVA kwa motor.Mdhibiti ana kiasi cha takriban lita 5 na uzito wa kilo 5.8, ikiwa ni pamoja na usimamizi wa joto na baridi ya mafuta ya dielectric, yanafaa kwa motors axial flux pamoja na induction na radial flux motors.
Hii inaruhusu watengenezaji wa vifaa asili vya gari la umeme na wasanidi wa daraja la kwanza kuchagua kwa urahisi injini inayofaa kulingana na programu na nafasi inayopatikana.Ukubwa mdogo na uzito hufanya gari kuwa nyepesi na kuwa na betri nyingi, na hivyo kuongeza uimarishaji wa masafa.
5. Utumiaji wa pikipiki za umeme
Kwa pikipiki za umeme na ATVs, kampuni zingine zimeunda motors za AC axial flux.Muundo unaotumika sana kwa aina hii ya gari ni miundo ya axial flux ya DC brashi, wakati bidhaa mpya ni muundo wa AC, uliofungwa kikamilifu bila brashi.
Koili za motors zote mbili za DC na AC hubaki bila kusimama, lakini rota mbili hutumia sumaku za kudumu badala ya silaha zinazozunguka.Faida ya njia hii ni kwamba hauhitaji kurudi nyuma kwa mitambo.
Muundo wa mhimili wa AC unaweza pia kutumia vidhibiti vya kawaida vya awamu ya tatu vya AC kwa motors radial.Hii husaidia kupunguza gharama, kwani kidhibiti hudhibiti mkondo wa torque, sio kasi.Kidhibiti kinahitaji mzunguko wa 12 kHz au zaidi, ambayo ni mzunguko wa kawaida wa vifaa vile.
Masafa ya juu zaidi hutoka kwa uingizaji wa vilima wa chini wa 20 µ H. Marudio yanaweza kudhibiti mkondo ili kupunguza msukosuko wa sasa na kuhakikisha mawimbi ya sinusoidal laini iwezekanavyo.Kutoka kwa mtazamo wa nguvu, hii ni njia nzuri ya kufikia udhibiti wa motor laini kwa kuruhusu mabadiliko ya haraka ya torque.
Ubunifu huu unachukua vilima vya safu mbili iliyosambazwa, kwa hivyo flux ya sumaku inapita kutoka kwa rotor hadi rotor nyingine kupitia stator, na njia fupi sana na ufanisi wa juu.
Muhimu wa kubuni hii ni kwamba inaweza kufanya kazi kwa kiwango cha juu cha 60 V na haifai kwa mifumo ya juu ya voltage.Kwa hivyo, inaweza kutumika kwa pikipiki za umeme na magari ya matairi manne ya darasa la L7e kama vile Renault Twizy.
Upeo wa voltage ya 60 V inaruhusu motor kuunganishwa katika mifumo ya kawaida ya 48 V ya umeme na kurahisisha kazi ya matengenezo.
Ufafanuzi wa L7e wa pikipiki ya magurudumu manne katika Kanuni ya Mfumo wa Ulaya 2002/24/EC unasema kwamba uzito wa magari yanayotumiwa kusafirisha bidhaa hauzidi kilo 600, bila kujumuisha uzito wa betri.Magari haya yanaruhusiwa kubeba si zaidi ya kilo 200 za abiria, si zaidi ya kilo 1000 za mizigo, na si zaidi ya kilowati 15 za nguvu za injini.Njia ya vilima iliyosambazwa inaweza kutoa torque ya 75-100 Nm, na nguvu ya kilele cha pato la 20-25 kW na nguvu inayoendelea ya 15 kW.
Changamoto ya axial flux iko katika jinsi vilima vya shaba huondoa joto, ambayo ni ngumu kwa sababu joto lazima lipite kupitia rotor.Upepo uliosambazwa ni ufunguo wa kutatua tatizo hili, kwa kuwa ina idadi kubwa ya vipande vya pole.Kwa njia hii, kuna eneo kubwa la uso kati ya shaba na shell, na joto linaweza kuhamishiwa nje na kuruhusiwa na mfumo wa kawaida wa baridi wa kioevu.
Nguzo nyingi za sumaku ni ufunguo wa kutumia fomu za mawimbi ya sinusoidal, ambayo husaidia kupunguza uelewano.Maelewano haya yanaonyeshwa kama inapokanzwa kwa sumaku na msingi, wakati vipengele vya shaba haviwezi kubeba joto.Joto linapojilimbikiza kwenye sumaku na chembe za chuma, ufanisi hupungua, ndiyo sababu uboreshaji wa mawimbi na njia ya joto ni muhimu kwa utendaji wa gari.
Ubunifu wa gari umeboreshwa ili kupunguza gharama na kufikia uzalishaji wa kiotomatiki.Pete ya nyumba iliyopanuliwa hauhitaji usindikaji wa mitambo ngumu na inaweza kupunguza gharama za nyenzo.Coil inaweza kujeruhiwa moja kwa moja na mchakato wa kuunganisha hutumiwa wakati wa mchakato wa vilima ili kudumisha sura sahihi ya mkusanyiko.
Jambo kuu ni kwamba coil imetengenezwa kwa waya wa kawaida unaopatikana kibiashara, wakati msingi wa chuma umewekwa na kiwango kilichowekwa kwenye chuma cha kubadilisha rafu, ambacho kinahitaji kukatwa kwa sura.Miundo mingine ya magari inahitaji matumizi ya vifaa vya laini vya magnetic katika lamination ya msingi, ambayo inaweza kuwa ghali zaidi.
Matumizi ya vilima vilivyosambazwa inamaanisha kuwa chuma cha sumaku haiitaji kugawanywa;Wanaweza kuwa maumbo rahisi na rahisi kutengeneza.Kupunguza ukubwa wa chuma cha sumaku na kuhakikisha urahisi wake wa utengenezaji kuna athari kubwa katika kupunguza gharama.
Ubunifu wa motor hii ya axial flux pia inaweza kubinafsishwa kulingana na mahitaji ya mteja.Wateja wana matoleo maalum yaliyotengenezwa karibu na muundo wa kimsingi.Kisha hutengenezwa kwa njia ya majaribio ya uthibitishaji wa uzalishaji, ambayo inaweza kuigwa katika viwanda vingine.
Kubinafsisha ni kwa sababu utendakazi wa gari hautegemei tu muundo wa axial magnetic flux motor, lakini pia juu ya ubora wa muundo wa gari, pakiti ya betri, na BMS.
Muda wa kutuma: Sep-28-2023