Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn mọ́tò radial flux, àwọn mọ́tò axial flux ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní nínú ìṣètò ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ oníná. Fún àpẹẹrẹ, àwọn mọ́tò axial flux lè yí ìṣètò powertrain padà nípa gbígbé mọ́tò láti axle sí inú àwọn kẹ̀kẹ́.
1.Axis ti agbara
Àwọn ẹ̀rọ ìṣàn asíìlìWọ́n ń gba àfiyèsí tó ń pọ̀ sí i (ìfàmọ́ra tó ń pọ̀ sí i). Fún ọ̀pọ̀ ọdún, irú mọ́tò yìí ni wọ́n ti ń lò nínú àwọn ohun èlò bíi lífà àti ẹ̀rọ iṣẹ́ àgbẹ̀, ṣùgbọ́n láàárín ọdún mẹ́wàá tó kọjá, ọ̀pọ̀ àwọn olùgbékalẹ̀ ti ń ṣiṣẹ́ láti mú ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí sunwọ̀n sí i àti láti lò ó fún àwọn alùpùpù iná mànàmáná, àwọn ọkọ̀ akẹ́rù pápákọ̀ òfurufú, àwọn ọkọ̀ ẹrù, àwọn ọkọ̀ iná mànàmáná, àti àwọn ọkọ̀ òfurufú pàápàá.
Àwọn mọ́tò radial flux ìbílẹ̀ máa ń lo àwọn mágnẹ́ẹ̀tì tí ó wà títí tàbí mọ́tò induction, èyí tí ó ti ṣe ìlọsíwájú pàtàkì nínú ṣíṣe àtúnṣe ìwọ̀n àti iye owó. Síbẹ̀síbẹ̀, wọ́n dojúkọ ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣòro ní bíbá a lọ láti máa dàgbàsókè. Axial flux, irú mọ́tò tí ó yàtọ̀ pátápátá, lè jẹ́ àṣàyàn tí ó dára.
Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn mọ́tò radial, agbègbè ojú mànàmáná tó gbéṣẹ́ ti àwọn mọ́tò mánàmáná tó dúró fún ìfàsẹ́yìn axial flux ni ojú ilẹ̀ mọ́tò rotor, kìí ṣe ìlà oòrùn. Nítorí náà, nínú ìwọ̀n kan pàtó ti mọ́tò, àwọn mọ́tò mánàmáná tó dúró fún ìfàsẹ́yìn axial flux lè máa fúnni ní agbára tó pọ̀ sí i.
Àwọn ẹ̀rọ ìṣàn asíìlìwọ́n kéré jù; Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn mọ́tò radial, gígùn axial ti mọ́tò náà kúrú púpọ̀. Fún àwọn mọ́tò kẹ̀kẹ́ inú, èyí sábà máa ń jẹ́ kókó pàtàkì. Ìṣètò kékeré ti àwọn mọ́tò axial ń rí i dájú pé agbára pọ̀ sí i àti pé agbára pọ̀ ju àwọn mọ́tò radial kan náà lọ, èyí sì ń mú kí àìní fún àwọn iyàrá iṣẹ́ gíga gan-an kúrò.
Ìṣiṣẹ́ àwọn mọ́tò axial flux pẹ̀lú ga gan-an, ó sábà máa ń ju 96% lọ. Èyí jẹ́ nítorí ọ̀nà ìṣàn tí ó kúrú, tí ó ní ìwọ̀n kan, tí ó jọra tàbí tí ó tilẹ̀ ga jù ní ìlòdì sí àwọn mọ́tò radial flux 2D tí ó dára jùlọ ní ọjà.
Gígùn mọ́tò náà kúrú, ó sábà máa ń kúrú ní ìlọ́po márùn-ún sí mẹ́jọ, a sì tún dín ìwọ̀n rẹ̀ kù ní ìlọ́po méjì sí márùn-ún. Àwọn nǹkan méjì yìí ti yí yíyàn àwọn olùṣe ẹ̀rọ ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ oníná mànàmáná padà.
2. Ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣàn axial
Awọn topoloji akọkọ meji lo wa funawọn mọto iṣan axial: stator onigun meji (tí a máa ń pè ní ẹ̀rọ torus style nígbà míì) àti stator onigun meji.
Lọ́wọ́lọ́wọ́, ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn mọ́tò mágnẹ́ẹ̀tì tí ó wà títí láé ń lo radial flux topology. Sẹ́ẹ̀tì mágnẹ́ẹ̀tì náà bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú mágnẹ́ẹ̀tì tí ó wà títí lórí rotor, ó kọjá nípasẹ̀ eyín àkọ́kọ́ lórí stator, lẹ́yìn náà ó ṣàn lọ sí radial pẹ̀lú stator. Lẹ́yìn náà ó kọjá nípasẹ̀ eyín kejì láti dé irin mágnẹ́ẹ̀tì kejì lórí rotor. Nínú topology mágnẹ́ẹ̀tì onípele méjì, ìlopo mágnẹ́ẹ̀tì bẹ̀rẹ̀ láti inú mágnẹ́ẹ̀tì àkọ́kọ́, ó kọjá ní axial nípasẹ̀ eyín stator, ó sì dé magnetic kejì lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀.
Èyí túmọ̀ sí wípé ipa ọ̀nà ìfàsẹ́yìn kúrú ju ti àwọn mọ́tò ìfàsẹ́yìn radial lọ, èyí tí ó ń yọrí sí ìwọ̀n mọ́tò kékeré, agbára ìfúnpọ̀ gíga àti ìṣiṣẹ́ ní agbára kan náà.
Mótò radial kan, níbi tí ìṣàn oofa ti ń kọjá láti inú eyín àkọ́kọ́, lẹ́yìn náà ó padà sí eyín tó tẹ̀lé e nípasẹ̀ stator, ó sì dé ibi oofa. Ìṣàn oofa ti ń tẹ̀lé ipa ọ̀nà onípele méjì.
Ọ̀nà ìṣàn oofa ti ẹ̀rọ ìṣàn oofa axial jẹ́ oníwọ̀n kan, nítorí náà a lè lo irin oníná tí a fi ọkà ṣe. Irin yìí mú kí ó rọrùn fún ìṣàn náà láti kọjá, èyí sì mú kí ó ṣiṣẹ́ dáadáa.
Àwọn mọ́tò radial flux máa ń lo àwọn ìyípo tí a pín káàkiri, pẹ̀lú ìdajì àwọn ìyípo tí kò ṣiṣẹ́. Ìgbésẹ̀ ìyípo náà yóò yọrí sí ìwọ̀n tí ó pọ̀ sí i, iye owó tí ó ná, agbára iná mànàmáná, àti pípadánù ooru púpọ̀ sí i, èyí tí yóò mú kí àwọn apẹ̀rẹ ṣe àtúnṣe sí àwòrán ìyípo náà.
Awọn opin okun tiawọn mọto iṣan axialWọ́n kéré gan-an, àwọn àpẹẹrẹ kan sì ń lo àwọn ìyípo tí a fi ìṣọ̀kan tàbí tí a pín sí méjì, èyí tí ó gbéṣẹ́ pátápátá. Fún àwọn ẹ̀rọ radial stator tí a pín sí méjì, ìfọ́ ipa ọ̀nà ìfàsẹ́yìn oofa nínú stator lè mú àdánù afikún wá, ṣùgbọ́n fún àwọn mọ́tò ìfàsẹ́yìn axial, èyí kì í ṣe ìṣòro. Apẹrẹ ìyípo coil ni kọ́kọ́rọ́ láti ṣe ìyàtọ̀ sí ipele àwọn olùpèsè.
3. Ìdàgbàsókè
Àwọn mọ́tò Axial flux ń kojú àwọn ìpèníjà tó le koko nínú ṣíṣe àwòrán àti ṣíṣe iṣẹ́, láìka àwọn àǹfààní ìmọ̀ ẹ̀rọ wọn sí, owó tí wọ́n ń ná ga ju ti àwọn mọ́tò radial lọ. Àwọn ènìyàn ní òye tó jinlẹ̀ nípa mọ́tò radial, àti pé àwọn ọ̀nà ìṣelọ́pọ́ àti ohun èlò ẹ̀rọ náà wà nílẹ̀.
Ọ̀kan lára àwọn ìpèníjà pàtàkì ti àwọn mọ́tò axial flux ni láti pa àlàfo afẹ́fẹ́ kan náà mọ́ láàárín rotor àti stator, nítorí pé agbára mágnẹ́ẹ̀tì pọ̀ ju ti àwọn mọ́tò radial lọ, èyí tó mú kí ó ṣòro láti pa àlàfo afẹ́fẹ́ kan náà mọ́. Mọ́tò axial flux onígun méjì náà ní àwọn ìṣòro ìtújáde ooru, nítorí pé ìyípo náà wà láàrín stator àti láàrín àwọn díìsì rotor méjèèjì, èyí tó mú kí ìtújáde ooru ṣòro gan-an.
Àwọn mọ́tò axial flux náà ṣòro láti ṣe fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìdí. Ẹ̀rọ amúlétutù méjì tí ó ń lo ẹ̀rọ amúlétutù méjì pẹ̀lú topology yokes (ìyẹn ni pé yíyọ àkàrà irin kúrò nínú stator ṣùgbọ́n dí eyín irin náà mú) borí díẹ̀ lára àwọn ìṣòro wọ̀nyí láìsí fífẹ̀ sí i ní ìwọ̀n àti mágnẹ́ẹ̀tì mọ́tò náà.
Sibẹsibẹ, yiyọ ajaga naa mu awọn ipenija tuntun wa, gẹgẹbi bi a ṣe le tun awọn eyin kọọkan ṣe ati gbe wọn si ipo laisi asopọ ajaga ẹrọ. Itutu tutu tun jẹ ipenija nla.
Ó tún ṣòro láti ṣe rotor àti láti mú kí àlàfo afẹ́fẹ́ wà, nítorí pé disiki rotor náà ń fa rotor náà mọ́ra. Àǹfààní rẹ̀ ni pé àwọn disiki rotor so pọ̀ tààrà nípasẹ̀ òrùka ọ̀pá, nítorí náà àwọn agbára náà máa ń fagilé ara wọn. Èyí túmọ̀ sí pé bearing inú kò lè kojú àwọn agbára wọ̀nyí, iṣẹ́ rẹ̀ kan ṣoṣo ni láti pa stator mọ́ sí ipò àárín láàrín àwọn disiki rotor méjèèjì.
Àwọn mọ́tò oníróta onípele méjì kò dojú kọ àwọn ìpèníjà mọ́tò onígun mẹ́rin, ṣùgbọ́n ìṣètò stator náà díjú púpọ̀ sí i, ó sì ṣòro láti ṣe àṣeyọrí ìdánilẹ́kọ̀ọ́, iye owó tí ó jọ èyí náà sì ga. Láìdàbí mọ́tò radial flux ìbílẹ̀ èyíkéyìí, àwọn ìlànà ìṣelọ́pọ́ mọ́tò axial àti àwọn ohun èlò ẹ̀rọ ti bẹ̀rẹ̀ láìpẹ́ yìí.
4. Lilo awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina
Igbẹkẹle ṣe pataki ninu ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ, ati fifi idi igbẹkẹle ati agbara ti awọn oriṣiriṣi hanawọn mọto iṣan axialLáti yí àwọn olùpèsè lérò padà pé àwọn mọ́tò wọ̀nyí yẹ fún ìṣẹ̀dá púpọ̀ ti jẹ́ ìpèníjà nígbà gbogbo. Èyí ti mú kí àwọn olùpèsè mọ́tò axial ṣe àwọn ètò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ gbígbòòrò fúnra wọn, pẹ̀lú olùpèsè kọ̀ọ̀kan tí ó ń fihàn pé ìgbẹ́kẹ̀lé mọ́tò wọn kò yàtọ̀ sí àwọn mọ́tò radial flux ìbílẹ̀.
Ohun kan ṣoṣo tó lè bàjẹ́ nínú ohun kanmọ́tò ìṣàn axialni awọn bearings. Gigun ti iṣan okùnfà axial kuru diẹ, ati ipo awọn bearings sunmọ, ti a ṣe apẹrẹ lati jẹ ki o “ju iwọn lọ”. O ṣeun, mọto flux axial ni iwuwo rotor kekere ati pe o le koju awọn ẹru ọpa iyipo iyipo kekere. Nitorinaa, agbara gidi ti a lo si awọn bearings kere pupọ ju ti mọto flux radial lọ.
Axle itanna jẹ́ ọ̀kan lára àwọn ohun tí a kọ́kọ́ lò fún àwọn mọ́tò axial. Fífẹ̀ tó tẹ́ẹ́rẹ́ lè fi mọ́tò àti àpótí ìṣiṣẹ́ sínú axle. Nínú àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ axial, gígùn axial kúkúrú ti mọ́tò náà máa ń dín gbogbo gígùn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ kù.
Igbese ti o tẹle ni lati fi moto axial sori kẹkẹ naa. Ni ọna yii, agbara le ṣee gbe taara lati moto si awọn kẹkẹ, eyi ti o mu ki iṣẹ ṣiṣe moto naa dara si. Nitori imukuro awọn gbigbe, awọn iyatọ, ati awọn ọpa awakọ, idiju eto naa tun ti dinku.
Sibẹsibẹ, o dabi pe awọn iṣeto boṣewa ko tii han. Olupese ẹrọ atilẹba kọọkan n ṣe iwadii awọn iṣeto kan pato, nitori awọn iwọn ati apẹrẹ oriṣiriṣi ti awọn mọto axial le yi apẹrẹ awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina pada. Ni akawe pẹlu awọn mọto radial, awọn mọto axial ni iwuwo agbara ti o ga julọ, eyiti o tumọ si pe awọn mọto axial kekere le ṣee lo. Eyi pese awọn aṣayan apẹrẹ tuntun fun awọn iru ẹrọ ọkọ, gẹgẹbi gbigbe awọn akopọ batiri.
4.1 Apá tí a pín sí méjì
Ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ ọkọ̀ YASA (Yokeless and Segmented Armature) jẹ́ àpẹẹrẹ ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ ọkọ̀ onípele méjì, èyí tí ó dín ìṣòro iṣẹ́-ṣíṣe kù, ó sì yẹ fún iṣẹ́-ṣíṣe àdáṣe. Àwọn ẹ̀rọ wọ̀nyí ní agbára ìwúwo tó tó 10 kW/kg ní iyàrá 2000 sí 9000 rpm.
Nípa lílo olùdarí pàtó kan, ó lè pèsè ìṣàn omi ti 200 kVA fún mọ́tò náà. Olùdarí náà ní ìwọ̀n tó tó lítà márùn-ún ó sì wúwo tó 5.8 kìlógíráàmù, títí kan ìṣàkóso ooru pẹ̀lú ìtútù epo dielectric, ó dára fún mọ́tò flux axial àti mọ́tò induction àti radial flux.
Èyí ń jẹ́ kí àwọn olùpèsè ohun èlò ìkọ́lé àtijọ́ fún ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ àti àwọn olùgbékalẹ̀ ìpele àkọ́kọ́ lè yan mọ́tò tó yẹ ní ìrọ̀rùn gẹ́gẹ́ bí a ṣe lò ó àti ààyè tó wà. Ìwọ̀n àti ìwọ̀n tó kéré sí i mú kí ọkọ̀ náà fúyẹ́, ó sì ní bátìrì púpọ̀ sí i, èyí sì ń mú kí ọkọ̀ náà túbọ̀ lágbára sí i.
5. Lilo awọn alupupu ina
Fún àwọn alùpùpù iná mànàmáná àti àwọn ATV, àwọn ilé-iṣẹ́ kan ti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn mọ́tò AC axial flux. Apẹrẹ tí a sábà máa ń lò fún irú ọkọ̀ yìí ni àwọn apẹ̀rẹ DC brush based axial flux, nígbà tí ọjà tuntun náà jẹ́ apẹ̀rẹ AC tí a ti dì mọ́lẹ̀ pátápátá.
Àwọn ìkọ́pọ̀ mọ́tò DC àti AC náà dúró ṣinṣin, ṣùgbọ́n àwọn ìkọ́pọ̀ méjì náà ń lo àwọn mágnẹ́ẹ̀tì tí ó wà títí dípò àwọn ìkọ́pọ̀ tí ń yípo. Àǹfààní ọ̀nà yìí ni pé kò nílò ìyípadà ẹ̀rọ.
Apẹrẹ AC axial tun le lo awọn oludari mọto AC oni-ipele mẹta boṣewa fun awọn mọto radial. Eyi ṣe iranlọwọ lati dinku awọn idiyele, nitori pe oludari n ṣakoso agbara iyipo, kii ṣe iyara. Oluṣakoso naa nilo igbohunsafẹfẹ ti 12 kHz tabi ga julọ, eyiti o jẹ igbohunsafẹfẹ akọkọ ti iru awọn ẹrọ bẹẹ.
Ìgbóná tí ó ga jùlọ wá láti inú ìfàsẹ́yìn ìyípo tí ó kéré síi ti 20 µ H. Ìgbóná náà lè ṣàkóso ìgbóná náà láti dín ìró ìṣàn kù kí ó sì rí i dájú pé àmì sinusoidal rẹ̀ rọrùn tó. Láti ojú ìwòye oníyípadà, èyí jẹ́ ọ̀nà tó dára láti ṣàṣeyọrí ìṣàkóso mọ́tò tí ó rọrùn nípa gbígbà láàyè fún àwọn ìyípadà ìyípo kíákíá.
Apẹẹrẹ yii gba iyipo fẹlẹfẹlẹ meji ti a pin kaakiri, nitorinaa ṣiṣan oofa naa n ṣàn lati rotor si rotor miiran nipasẹ stator, pẹlu ipa ọna kukuru pupọ ati ṣiṣe ti o ga julọ.
Kókó pàtàkì nínú iṣẹ́ yìí ni pé ó lè ṣiṣẹ́ pẹ̀lú fólítì tó pọ̀jù tó 60 V àti pé kò yẹ fún àwọn ètò fólítì tó ga jù. Nítorí náà, a lè lò ó fún àwọn kẹ̀kẹ́ alùpùpù iná mànàmáná àti àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ oní kẹ̀kẹ́ mẹ́rin bíi Renault Twizy.
Fólẹ́ẹ̀tì tó pọ̀ jùlọ ti 60 V gba ẹ́ńjìnnì láyè láti so mọ́ àwọn ẹ̀rọ iná mànàmáná 48 V gbogbogbòò, ó sì mú kí iṣẹ́ ìtọ́jú rọrùn.
Àwọn ìlànà alùpùpù oníkẹẹ̀rin L7e nínú Ìlànà Ìlànà Ìlànà Yúróòpù 2002/24/EC sọ pé ìwọ̀n àwọn ọkọ̀ tí a lò fún gbígbé ẹrù kò ju 600 kìlógíráàmù lọ, láìka ìwọ̀n bátírì sí. Àwọn ọkọ̀ wọ̀nyí kò gbọdọ̀ gbé ju 200 kìlógíráàmù àwọn arìnrìn-àjò lọ, kò gbọdọ̀ ju 1000 kìlógíráàmù ẹrù lọ, kò sì gbọdọ̀ ju 15 kìlógíráàmù agbára ẹ̀rọ lọ. Ọ̀nà yíyípo tí a pín káàkiri lè pèsè agbára 75-100 Nm, pẹ̀lú agbára ìjáde tó ga jùlọ ti 20-25 kW àti agbára tí ń bá a lọ ti 15 kW.
Ìpèníjà ìṣàn axial ni bí àwọn ìyípo bàbà ṣe ń tú ooru jáde, èyí tó ṣòro nítorí pé ooru gbọ́dọ̀ gba inú rotor kọjá. Ìyípo tí a pín kiri ni kọ́kọ́rọ́ láti yanjú ìṣòro yìí, nítorí pé ó ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ihò òpó. Ní ọ̀nà yìí, agbègbè ojú ilẹ̀ tó tóbi wà láàárín bàbà àti ikarahun, a sì lè gbé ooru lọ sí òde kí a sì fi ètò ìtútù omi tó wọ́pọ̀ tú u jáde.
Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọ̀pá mànàmáná ló ṣe pàtàkì láti lo àwọn ìrísí ìgbì sinusoidal, èyí tí ó ń dín harmonics kù. Àwọn harmonics wọ̀nyí ni a ń fi hàn gẹ́gẹ́ bí ìgbóná àwọn magnétì àti mojuto, nígbà tí àwọn èròjà bàbà kò lè gbé ooru lọ. Nígbà tí ooru bá kó jọ sínú àwọn magnétì àti mojuto irin, iṣẹ́ ṣíṣe máa ń dínkù, ìdí nìyí tí ṣíṣe àtúnṣe ìrísí ìgbì àti ipa ọ̀nà ooru ṣe pàtàkì fún iṣẹ́ mọ́tò.
A ti ṣe àtúnṣe sí iṣẹ́ mótò náà láti dín owó kù kí ó sì ṣe àṣeyọrí iṣẹ́ àdánidá. Òrùka ilé tí a fi síta kò nílò iṣẹ́ ẹ̀rọ tó díjú, ó sì lè dín owó ohun èlò kù. A lè fi ìdè náà gún ún ní tààràtà, a sì lè lo ìlànà ìsopọ̀ nígbà tí a bá ń yípo láti mú kí ìrísí ìṣètò náà péye.
Kókó pàtàkì ni pé a fi wáyà tí ó wà fún ìtajà ṣe okùn náà, nígbà tí a fi irin transformer tí a gbé kalẹ̀ lórí selifu ṣe okùn irin náà, èyí tí ó kàn nílò láti gé sí ìrísí rẹ̀. Àwọn àwòrán mọ́tò míràn nílò lílo àwọn ohun èlò mágnẹ́ẹ̀tì rírọ̀ nínú mojuto lamination, èyí tí ó lè wọ́n owó jù.
Lílo àwọn ìyípo tí a pín káàkiri túmọ̀ sí wípé irin oofa náà kò nílò láti pín sí méjì; wọ́n lè rọrùn láti ṣe, wọ́n sì lè rọrùn láti ṣe. Dídín ìwọ̀n irin oofa kù àti rírí i dájú pé ó rọrùn láti ṣe é ní ipa pàtàkì lórí dín owó kù.
A tun le ṣe apẹẹrẹ mọto flux axial yii ni ibamu si awọn ibeere alabara. Awọn alabara ni awọn ẹya ti a ṣe adani ti a ṣe agbekalẹ ni ayika apẹrẹ ipilẹ. Lẹhinna a ṣe iṣelọpọ lori laini iṣelọpọ idanwo fun idanwo iṣelọpọ ni kutukutu, eyiti a le tun ṣe ni awọn ile-iṣẹ miiran.
Ṣíṣe àtúnṣe jẹ́ pàtàkì nítorí pé iṣẹ́ ọkọ̀ náà kò sinmi lórí ìṣẹ̀dá mọ́tò ìfàsẹ́yìn axial, ṣùgbọ́n ó tún sinmi lórí dídára ìṣètò ọkọ̀ náà, àpò bátìrì, àti BMS.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹsàn-28-2023
