Ti a ṣe afiwe si awọn ọkọ ayọkẹlẹ radial flux, awọn ọkọ ayọkẹlẹ axial flux ni ọpọlọpọ awọn anfani ni apẹrẹ ọkọ ayọkẹlẹ ina.Fun apẹẹrẹ, axial flux Motors le yi awọn oniru ti awọn powertrain nipa gbigbe awọn motor lati axle si inu ti awọn kẹkẹ.
1.Axis ti agbara
Axial flux Motorsti wa ni gbigba npo akiyesi (ere isunki).Fun ọpọlọpọ ọdun, iru ọkọ ayọkẹlẹ yii ni a ti lo ni awọn ohun elo iduro gẹgẹbi awọn elevators ati awọn ẹrọ ogbin, ṣugbọn ni ọdun mẹwa sẹhin, ọpọlọpọ awọn olupilẹṣẹ ti n ṣiṣẹ lati mu ilọsiwaju imọ-ẹrọ yii dara ati lo si awọn alupupu ina, awọn paadi papa ọkọ ofurufu, awọn ẹru ẹru, ina mọnamọna. awọn ọkọ ayọkẹlẹ, ati paapaa awọn ọkọ ofurufu.
Awọn mọto ṣiṣan radial ti aṣa lo awọn oofa ayeraye tabi awọn mọto fifa irọbi, eyiti o ti ṣe ilọsiwaju pataki ni mimu iwuwo ati idiyele pọ si.Sibẹsibẹ, wọn koju ọpọlọpọ awọn iṣoro ni tẹsiwaju lati dagbasoke.Axial flux, iru motor ti o yatọ patapata, le jẹ yiyan ti o dara.
Ti a fiwera si awọn mọto radial, agbegbe dada oofa ti o munadoko ti awọn mọto oofa ti o yẹ axial jẹ dada ti iyipo moto, kii ṣe iwọn ila opin ita.Nitorinaa, ni iwọn didun kan ti mọto, axial flux oofa mọto le nigbagbogbo pese iyipo nla.
Axial flux Motorsjẹ diẹ iwapọ;Ti a ṣe afiwe si awọn ọkọ ayọkẹlẹ radial, ipari axial ti motor jẹ kukuru pupọ.Fun ti abẹnu kẹkẹ Motors, yi ni igba kan nko ifosiwewe.Ilana iwapọ ti awọn mọto axial ṣe idaniloju iwuwo agbara ti o ga julọ ati iwuwo iyipo ju awọn ọkọ ayọkẹlẹ radial ti o jọra, nitorinaa imukuro iwulo fun awọn iyara iṣẹ ṣiṣe giga gaan.
Iṣiṣẹ ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ axial flux tun ga pupọ, nigbagbogbo ju 96%.Eyi jẹ ọpẹ si kukuru, ọna ṣiṣan onisẹpo kan, eyiti o jẹ afiwera tabi paapaa ga julọ ni ṣiṣe ni akawe si awọn ẹrọ ṣiṣan radial 2D ti o dara julọ lori ọja naa.
Awọn ipari ti awọn motor jẹ kikuru, nigbagbogbo 5 to 8 igba kikuru, ati awọn àdánù ti wa ni tun din ku nipa 2 to 5 igba.Awọn ifosiwewe meji wọnyi ti yi yiyan ti awọn apẹẹrẹ pẹpẹ ẹrọ ọkọ ina mọnamọna pada.
2. Axial flux ọna ẹrọ
Nibẹ ni o wa meji akọkọ topologies funaxial ṣiṣan Motors: meji rotor single stator (nigbakugba tọka si bi awọn ẹrọ ara torus) ati ẹrọ iyipo meji.
Lọwọlọwọ, julọ oofa Motors lo radial flux topology.Circuit ṣiṣan oofa bẹrẹ pẹlu oofa ti o yẹ lori ẹrọ iyipo, kọja nipasẹ ehin akọkọ lori stator, ati lẹhinna ṣiṣan radially lẹba stator.Lẹhinna kọja nipasẹ ehin keji lati de irin oofa keji lori ẹrọ iyipo.Ni a meji rotor axial flux topology, flux loop bẹrẹ lati oofa akọkọ, gba axially nipasẹ awọn ehin stator, ati lẹsẹkẹsẹ de oofa keji.
Eyi tumọ si pe ọna ṣiṣan jẹ kukuru pupọ ju ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ radial flux, ti o yorisi awọn iwọn moto kekere, iwuwo agbara ti o ga ati ṣiṣe ni agbara kanna.
Moto radial kan, nibiti ṣiṣan oofa ti n kọja nipasẹ ehin akọkọ ati lẹhinna pada si ehin atẹle nipasẹ stator, de oofa naa.Iṣiṣan oofa tẹle ọna onisẹpo meji.
Ona ṣiṣan oofa ti ẹrọ ṣiṣan oofa axial jẹ onisẹpo kan, nitorinaa ẹrọ itanna ti iṣalaye ọkà le ṣee lo.Irin yii jẹ ki o rọrun fun ṣiṣan lati kọja, nitorinaa imudara ṣiṣe.
Awọn ọkọ ayọkẹlẹ radial flux ni aṣa lo awọn iyipo ti a pin kaakiri, pẹlu to idaji awọn opin yikaka ko ṣiṣẹ.Ikọja okun yoo ja si ni afikun iwuwo, idiyele, resistance itanna, ati pipadanu ooru diẹ sii, fi ipa mu awọn apẹẹrẹ lati mu apẹrẹ yiyi dara si.
Awọn okun dopin tiaxial ṣiṣan Motorskere pupọ, ati diẹ ninu awọn aṣa lo awọn windings ogidi tabi apakan, eyiti o munadoko patapata.Fun awọn ẹrọ radial stator apakan, rupture ti ọna ṣiṣan oofa ni stator le mu awọn adanu afikun wa, ṣugbọn fun awọn ẹrọ axial flux, eyi kii ṣe iṣoro.Apẹrẹ ti yiyi okun jẹ bọtini lati ṣe iyatọ ipele ti awọn olupese.
3. Idagbasoke
Awọn ọkọ ayọkẹlẹ axial flux dojukọ diẹ ninu awọn italaya to ṣe pataki ni apẹrẹ ati iṣelọpọ, laibikita awọn anfani imọ-ẹrọ wọn, awọn idiyele wọn ga pupọ ju ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ radial lọ.Awọn eniyan ni oye kikun ti awọn mọto radial, ati awọn ọna iṣelọpọ ati awọn ohun elo ẹrọ tun wa ni imurasilẹ.
Ọkan ninu awọn italaya akọkọ ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ axial flux ni lati ṣetọju aafo afẹfẹ aṣọ kan laarin rotor ati stator, bi agbara oofa ti tobi pupọ ju ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ radial, ti o jẹ ki o nira lati ṣetọju aafo afẹfẹ aṣọ kan.Awọn meji rotor axial flux motor tun ni awọn ọran itusilẹ ooru, bi yiyi ti wa ni jinlẹ laarin stator ati laarin awọn disiki rotor meji, ṣiṣe itusilẹ ooru nira pupọ.
Awọn ọkọ ayọkẹlẹ axial flux tun nira lati ṣe iṣelọpọ fun ọpọlọpọ awọn idi.Ẹrọ rotor meji ti nlo ẹrọ iyipo meji pẹlu topology ajaga (ie yiyọ ajaga irin kuro ni stator ṣugbọn idaduro eyin irin) bori diẹ ninu awọn iṣoro wọnyi laisi faagun iwọn ila opin ati oofa.
Bí ó ti wù kí ó rí, yíyọ àjàgà náà mú àwọn ìpèníjà tuntun wá, gẹ́gẹ́ bí bí a ṣe lè ṣe àtúnṣe àti ipò eyín kọ̀ọ̀kan láìsí ìsopọ̀ àjàgà ẹlẹ́rọ.Itutu jẹ tun kan ti o tobi ipenija.
O tun nira lati ṣe agbejade rotor ati ṣetọju aafo afẹfẹ, bi disiki rotor ṣe ifamọra rotor.Awọn anfani ni wipe awọn ẹrọ iyipo disiki ti wa ni taara ti a ti sopọ nipasẹ a ọpa oruka, ki awọn ologun fagilee kọọkan miiran jade.Eyi tumọ si pe gbigbe inu inu ko ni koju awọn ipa wọnyi, ati pe iṣẹ rẹ nikan ni lati tọju stator ni ipo aarin laarin awọn disiki rotor meji.
Double stator single rotor Motors ko koju awọn italaya ti ipin Motors, ṣugbọn awọn oniru ti awọn stator jẹ Elo siwaju sii eka ati ki o soro lati se aseyori adaṣiṣẹ, ati awọn ibatan owo ni o wa tun ga.Ko dabi eyikeyi motor radial flux motor, awọn ilana iṣelọpọ axial motor ati ohun elo ẹrọ ti jade laipẹ.
4. Ohun elo ti awọn ọkọ ina mọnamọna
Igbẹkẹle jẹ pataki ni ile-iṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ, ati fifihan igbẹkẹle ati agbara ti awọn oriṣiriṣiaxial ṣiṣan Motorslati parowa fun awọn aṣelọpọ pe awọn ọkọ ayọkẹlẹ wọnyi dara fun iṣelọpọ pupọ ti nigbagbogbo jẹ ipenija.Eyi ti fa awọn olupese axial motor motor lati ṣe awọn eto afọwọsi lọpọlọpọ funrara wọn, pẹlu olupese kọọkan ti n ṣe afihan pe igbẹkẹle mọto wọn ko yatọ si awọn mọto ṣiṣan radial ibile.
Awọn nikan paati ti o le wọ jade ni ohunaxial ṣiṣan motorjẹ awọn bearings.Gigun ti ṣiṣan oofa axial jẹ kukuru kukuru, ati ipo ti awọn bearings sunmọ, nigbagbogbo ṣe apẹrẹ lati jẹ diẹ “ju iwọn”.Ni Oriire, mọto flux axial ni iwọn rotor ti o kere ati pe o le koju awọn ẹru ọpa ti o ni agbara iyipo kekere.Nitorina, agbara gangan ti a lo si awọn bearings jẹ kere pupọ ju ti radial flux motor.
Itanna axle jẹ ọkan ninu awọn ohun elo akọkọ ti axial Motors.Awọn tinrin iwọn le encapsulate awọn motor ati gearbox ni axle.Ninu awọn ohun elo arabara, gigun axial kukuru ti mọto ni titan kuru ipari lapapọ ti eto gbigbe.
Igbese ti o tẹle ni lati fi sori ẹrọ axial motor lori kẹkẹ.Ni ọna yii, agbara le wa ni taara taara lati inu ọkọ si awọn kẹkẹ, imudarasi ṣiṣe ti motor.Nitori imukuro awọn gbigbe, awọn iyatọ, ati awọn awakọ awakọ, idiju ti eto naa tun ti dinku.
Sibẹsibẹ, o dabi pe awọn atunto boṣewa ko ti han sibẹsibẹ.Olupese ohun elo atilẹba kọọkan n ṣe iwadii awọn atunto kan pato, bi awọn titobi oriṣiriṣi ati awọn apẹrẹ ti awọn mọto axial le paarọ apẹrẹ awọn ọkọ ina.Ti a bawe si awọn ọkọ ayọkẹlẹ radial, awọn ọkọ ayọkẹlẹ axial ni iwuwo agbara ti o ga julọ, eyiti o tumọ si pe awọn ọkọ ayọkẹlẹ axial kekere le ṣee lo.Eyi n pese awọn aṣayan apẹrẹ tuntun fun awọn iru ẹrọ ọkọ, gẹgẹbi gbigbe awọn akopọ batiri.
4.1 Segmented armature
YASA (Yokeless ati Segmented Armature) motor topology jẹ apẹẹrẹ ti rotor single stator topology, eyiti o dinku idiju iṣelọpọ ati pe o dara fun iṣelọpọ ibi-adaa adaṣe.Awọn mọto wọnyi ni iwuwo agbara ti o to 10 kW/kg ni awọn iyara ti 2000 si 9000 rpm.
Lilo oluṣakoso igbẹhin, o le pese lọwọlọwọ ti 200 kVA fun mọto naa.Adarí naa ni iwọn didun ti o to awọn liters 5 ati iwuwo awọn kilo kilo 5.8, pẹlu iṣakoso igbona pẹlu itutu agba epo dielectric, o dara fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ axial flux bii fifa irọbi ati awọn ẹrọ ṣiṣan radial.
Eyi ngbanilaaye awọn aṣelọpọ ohun elo atilẹba ti ọkọ ina ati awọn olupilẹṣẹ ipele akọkọ lati ni irọrun yan mọto ti o yẹ ti o da lori ohun elo ati aaye to wa.Iwọn ti o kere ju ati iwuwo jẹ ki ọkọ naa fẹẹrẹfẹ ati ki o ni awọn batiri diẹ sii, nitorinaa jijẹ igbelaruge ibiti o wa.
5. Ohun elo ti ina alupupu
Fun awọn alupupu ina ati awọn ATV, diẹ ninu awọn ile-iṣẹ ti ni idagbasoke awọn mọto ṣiṣan axial AC.Apẹrẹ ti o wọpọ fun iru ọkọ ni DC fẹlẹ ti o da lori awọn apẹrẹ ṣiṣan axial, lakoko ti ọja tuntun jẹ AC kan, apẹrẹ ti ko ni edidi ni kikun.
Awọn coils ti DC ati awọn mọto AC mejeeji duro duro, ṣugbọn awọn ẹrọ iyipo meji lo awọn oofa ayeraye dipo awọn ohun ija iyipo.Awọn anfani ti ọna yii ni pe ko nilo iyipada ẹrọ.
Apẹrẹ axial AC tun le lo awọn olutona mọto oni-mẹta AC boṣewa fun awọn mọto radial.Eyi ṣe iranlọwọ lati dinku awọn idiyele, bi oludari n ṣakoso lọwọlọwọ ti iyipo, kii ṣe iyara.Alakoso nilo igbohunsafẹfẹ ti 12 kHz tabi ga julọ, eyiti o jẹ igbohunsafẹfẹ akọkọ ti iru awọn ẹrọ.
Igbohunsafẹfẹ ti o ga julọ wa lati inductance yikaka isalẹ ti 20 µ H. Igbohunsafẹfẹ le ṣakoso lọwọlọwọ lati dinku ripple lọwọlọwọ ati rii daju ifihan sinusoidal bi dan bi o ti ṣee.Lati irisi ti o ni agbara, eyi jẹ ọna nla lati ṣaṣeyọri iṣakoso moto didan nipa gbigba fun awọn iyipada iyipo iyara.
Apẹrẹ yii gba iyipo pipin-meji ti o pin, nitorinaa ṣiṣan oofa n ṣan lati ẹrọ iyipo si rotor miiran nipasẹ stator, pẹlu ọna kukuru pupọ ati ṣiṣe ti o ga julọ.
Bọtini si apẹrẹ yii ni pe o le ṣiṣẹ ni foliteji ti o pọju ti 60 V ati pe ko dara fun awọn ọna foliteji giga.Nitorinaa, o le ṣee lo fun awọn alupupu ina ati kilasi L7e awọn ọkọ ẹlẹsẹ mẹrin bii Renault Twizy.
Iwọn foliteji ti o pọ julọ ti 60 V ngbanilaaye lati ṣepọ mọto sinu awọn ọna itanna 48 V akọkọ ati ṣe irọrun iṣẹ itọju.
Awọn alaye alupupu oni-kẹkẹ mẹrin L7e ni Ilana Ilana European 2002/24/EC ṣe ipinnu pe iwuwo awọn ọkọ ti a lo fun gbigbe awọn ẹru ko kọja awọn kilo 600, laisi iwuwo awọn batiri.Awọn ọkọ ayọkẹlẹ wọnyi ni a gba laaye lati gbe ko ju 200 kilo ti awọn ero, ko si ju 1000 kilo, ati pe ko ju kilowattis 15 ti agbara engine lọ.Ọna yiyi ti a pin kaakiri le pese iyipo ti 75-100 Nm, pẹlu agbara iṣelọpọ tente oke ti 20-25 kW ati agbara ilọsiwaju ti 15 kW.
Ipenija ti ṣiṣan axial wa ni bawo ni awọn iyipo bàbà ṣe tu ooru kuro, eyiti o nira nitori ooru gbọdọ kọja nipasẹ ẹrọ iyipo.Yiyi ti a pin kaakiri jẹ bọtini lati yanju iṣoro yii, nitori o ni nọmba nla ti awọn iho ọpá.Ni ọna yii, agbegbe dada ti o tobi ju wa laarin bàbà ati ikarahun naa, ati pe ooru le gbe lọ si ita ati tu silẹ nipasẹ eto itutu agba omi deede.
Awọn ọpá oofa pupọ jẹ bọtini lati lo awọn fọọmu igbi sinusoidal, eyiti o ṣe iranlọwọ lati dinku awọn irẹpọ.Awọn irẹpọ wọnyi jẹ afihan bi alapapo ti awọn oofa ati mojuto, lakoko ti awọn paati bàbà ko le gbe ooru lọ.Nigbati ooru ba ṣajọpọ ni awọn oofa ati awọn ohun kohun irin, ṣiṣe n dinku, eyiti o jẹ idi ti iṣapeye ọna igbi ati ọna ooru jẹ pataki fun iṣẹ ṣiṣe mọto.
Apẹrẹ ti moto naa ti jẹ iṣapeye lati dinku awọn idiyele ati ṣaṣeyọri iṣelọpọ ibi-aladaaṣe.Ohun extruded ile oruka ko ni beere eka darí processing ati ki o le din awọn ohun elo ti owo.Okun le jẹ ọgbẹ taara ati ilana isọpọ kan ni a lo lakoko ilana yikaka lati ṣetọju apẹrẹ apejọ ti o pe.
Koko bọtini ni pe okun naa jẹ ti okun waya ti iṣowo ti o wa ni boṣewa, lakoko ti mojuto irin ti wa ni laminated pẹlu boṣewa ti a gbe kuro ni irin transformer selifu, eyiti o nilo lati ge si apẹrẹ.Awọn aṣa mọto miiran nilo lilo awọn ohun elo oofa rirọ ni lamination mojuto, eyiti o le jẹ gbowolori diẹ sii.
Lilo awọn windings ti a pin tumọ si pe irin oofa ko nilo lati pin si;Wọn le jẹ awọn apẹrẹ ti o rọrun ati rọrun lati ṣelọpọ.Idinku iwọn irin oofa ati aridaju irọrun iṣelọpọ rẹ ni ipa pataki lori idinku awọn idiyele.
Apẹrẹ ti axial flux motor le tun jẹ adani ni ibamu si awọn ibeere alabara.Awọn onibara ni awọn ẹya ti a ṣe adani ni idagbasoke ni ayika apẹrẹ ipilẹ.Lẹhinna ṣelọpọ lori laini iṣelọpọ idanwo fun iṣeduro iṣelọpọ ni kutukutu, eyiti o le ṣe atunṣe ni awọn ile-iṣelọpọ miiran.
Isọdi jẹ nipataki nitori iṣẹ ti ọkọ da lori kii ṣe apẹrẹ ti axial magnetic flux motor, ṣugbọn tun lori didara eto ọkọ, idii batiri, ati BMS.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹsan-28-2023