Idan aka kwatanta da injinan radial flux, injinan axial flux suna da fa'idodi da yawa a cikin ƙirar motocin lantarki. Misali, injinan axial flux na iya canza ƙirar injin ta hanyar motsa motar daga axle zuwa cikin ƙafafun.
1. Tsarin iko
Injinan kwararar axialAna samun ƙarin kulawa (ƙarin jan hankali). Tsawon shekaru da yawa, ana amfani da wannan nau'in mota a aikace-aikacen da ba a tsayawa kamar lif da injinan noma, amma a cikin shekaru goma da suka gabata, masu haɓaka motoci da yawa suna aiki don inganta wannan fasaha da kuma amfani da ita ga babura masu amfani da wutar lantarki, pods na filin jirgin sama, manyan motocin ɗaukar kaya, motocin lantarki, har ma da jiragen sama.
Motocin radial flux na gargajiya suna amfani da maganadisu na dindindin ko injinan induction, waɗanda suka sami ci gaba mai mahimmanci wajen inganta nauyi da farashi. Duk da haka, suna fuskantar matsaloli da yawa wajen ci gaba da haɓaka. Axial flux, nau'in mota daban-daban, na iya zama kyakkyawan madadin.
Idan aka kwatanta da injinan radial, ingantaccen yanki na saman maganadisu na injinan maganadisu na dindindin na axial flux shine saman rotor na motar, ba diamita na waje ba. Saboda haka, a cikin wani adadin injin, injinan maganadisu na dindindin na axial flux na iya samar da mafi girman karfin juyi.
Injinan kwararar axialsun fi ƙanƙanta; Idan aka kwatanta da injinan radial, tsawon axial na motar ya fi guntu. Ga injinan ƙafafun ciki, wannan sau da yawa muhimmin abu ne. Tsarin ƙaramin tsarin injinan axial yana tabbatar da yawan ƙarfi da ƙarfin juyi fiye da injinan radial iri ɗaya, don haka yana kawar da buƙatar saurin aiki mai yawa.
Ingancin injinan axial flux shi ma yana da girma sosai, yawanci ya wuce kashi 96%. Wannan ya faru ne saboda gajeriyar hanyar flux mai girma ɗaya, wacce take da kamanceceniya ko ma mafi girma a inganci idan aka kwatanta da mafi kyawun injinan radial flux mai lamba 2D a kasuwa.
Tsawon motar ya fi guntu, yawanci ya fi guntu sau 5 zuwa 8, kuma nauyinsa yana raguwa da sau 2 zuwa 5. Waɗannan abubuwa biyu sun canza zaɓin masu tsara dandamalin ababen hawa na lantarki.
2. Fasahar kwararar axial
Akwai manyan nau'ikan topology guda biyu doninjinan kwararar axial: na'urar stator guda ɗaya ta rotor guda biyu (wani lokacin ana kiranta da na'urorin torus) da kuma na'urar stator guda ɗaya ta rotor guda biyu.
A halin yanzu, yawancin injinan maganadisu na dindindin suna amfani da yanayin kwararar radial. Da'irar kwararar maganadisu tana farawa da maganadisu na dindindin akan na'urar juyawa, ta ratsa haƙorin farko akan na'urar juyawa, sannan ta ratsa haƙorin a radial tare da na'urar juyawa. Sannan ta ratsa haƙorin na biyu don isa ga ƙarfe na maganadisu na biyu akan na'urar juyawa. A cikin yanayin kwararar axial na rotor mai juyawa biyu, madaurin kwarara yana farawa daga maganadisu na farko, yana ratsa haƙoran stator a axial, kuma nan da nan ya isa maganadisu na biyu.
Wannan yana nufin cewa hanyar kwararar ta fi guntu fiye da na injinan kwararar radial, wanda ke haifar da ƙananan ƙarfin injin, yawan ƙarfin da ya fi girma da inganci a irin wannan ƙarfin.
Motar radial, inda kwararar maganadisu ke ratsa haƙorin farko sannan ta koma haƙorin na gaba ta cikin stator, ta isa ga maganadisu. kwararar maganadisu tana bin hanya mai girma biyu.
Hanyar kwararar maganadisu ta injin kwararar maganadisu ta axial tana da girma ɗaya, don haka ana iya amfani da ƙarfe na lantarki mai tushen hatsi. Wannan ƙarfe yana sauƙaƙa kwararar ta ratsa ta, ta haka yana inganta inganci.
Injinan radial flux a al'ada suna amfani da na'urorin juyawa masu rarrabawa, har zuwa rabin ƙarshen na'urorin juyawa ba sa aiki. Hawan na'urar zai haifar da ƙarin nauyi, farashi, juriya ga wutar lantarki, da ƙarin asarar zafi, wanda ke tilasta wa masu ƙira su inganta ƙirar na'urar juyawa.
Ƙarshen naɗininjinan kwararar axialsuna da ƙarancin yawa, kuma wasu ƙira suna amfani da na'urori masu ƙarfi ko waɗanda aka raba, waɗanda suke da matuƙar tasiri. Ga injunan radial na stator da aka raba, fashewar hanyar kwararar maganadisu a cikin stator na iya haifar da ƙarin asara, amma ga injunan kwararar axial, wannan ba matsala ba ce. Tsarin naɗaɗɗen naɗaɗɗen na'ura shine mabuɗin bambance matakin masu samar da kayayyaki.
3. Ci gaba
Injinan Axial flux suna fuskantar wasu ƙalubale masu tsanani a ƙira da samarwa, duk da fa'idodin fasaha da suke da su, farashinsu ya fi na injinan radial yawa. Mutane suna da cikakken fahimtar injinan radial, kuma hanyoyin ƙera da kayan aikin injiniya suma suna samuwa cikin sauƙi.
Ɗaya daga cikin manyan ƙalubalen injinan kwararar iska ta axial shine kiyaye gibin iska mai daidaito tsakanin na'urar juyawa da stator, saboda ƙarfin maganadisu ya fi na injinan juyawar iska girma, wanda hakan ke sa ya zama da wahala a kiyaye gibin iska iri ɗaya. Injin juyawar iska ta axial mai juyawar iska ...
Injinan Axial flux suma suna da wahalar ƙera saboda dalilai da yawa. Injin rotor mai juyawa biyu ta amfani da injin rotor mai juyawa biyu tare da yanayin yokes (watau cire karkiyar ƙarfe daga stator amma riƙe haƙoran ƙarfe) yana shawo kan wasu daga cikin waɗannan matsalolin ba tare da faɗaɗa diamita da maganadisu na motar ba.
Duk da haka, cire kakiyar yana kawo sabbin ƙalubale, kamar yadda ake gyara da kuma daidaita haƙoran mutum ɗaya ba tare da haɗin kakiyar na inji ba. Sanyaya kuma babban ƙalubale ne.
Haka kuma yana da wuya a samar da na'urar juyawa da kuma kula da gibin iska, domin faifan juyawa yana jan hankalin na'urar juyawa. Amfanin shine faifan juyawa suna hade kai tsaye ta hanyar zoben shaft, don haka karfin yana soke juna. Wannan yana nufin cewa bearing na ciki baya jure wadannan karfin, kuma aikinsa kawai shine kiyaye stator a tsakiyar matsayi tsakanin faifan juyawa guda biyu.
Injinan rotor guda biyu na stator ba sa fuskantar ƙalubalen injinan zagaye, amma ƙirar stator ɗin ta fi rikitarwa kuma tana da wahalar cimmawa ta atomatik, kuma farashin da ya shafi hakan ma yana da yawa. Ba kamar kowace motar radial flux ta gargajiya ba, hanyoyin kera injin axial da kayan aikin injiniya sun bayyana kwanan nan.
4. Amfani da motocin lantarki
Aminci yana da mahimmanci a masana'antar kera motoci, da kuma tabbatar da aminci da ƙarfi na motoci daban-dabaninjinan kwararar axialDon shawo kan masana'antun cewa waɗannan injinan sun dace da yawan samarwa koyaushe ƙalubale ne. Wannan ya sa masu samar da injinan axial su gudanar da shirye-shiryen tabbatarwa masu yawa da kansu, inda kowane mai samar da kayayyaki ya nuna cewa ingancin injin su ba shi da bambanci da injinan radial flux na gargajiya.
Abinda kawai zai iya lalacewa a cikininjin kwararar axialshine bearings. Tsawon kwararar maganadisu ta axial gajere ne, kuma matsayin bearings ya fi kusa, yawanci an tsara shi don a ɗan “girma fiye da kima”. Abin farin ciki, injin flux na axial yana da ƙaramin nauyin rotor kuma yana iya jure ƙananan nauyin shaft mai motsi na rotor. Saboda haka, ainihin ƙarfin da aka yi wa bearings ya fi ƙanƙanta fiye da na injin flux na radial.
Aksali na lantarki yana ɗaya daga cikin aikace-aikacen farko na injinan axial. Faɗin siririn zai iya lulluɓe motar da akwatin gear a cikin axel ɗin. A cikin aikace-aikacen gaurayawa, gajeren tsawon axial na motar yana rage jimlar tsawon tsarin watsawa.
Mataki na gaba shine a sanya injin axial a kan keken. Ta wannan hanyar, ana iya watsa wutar lantarki kai tsaye daga injin zuwa ƙafafun, wanda ke inganta ingancin injin. Saboda kawar da watsawa, bambance-bambance, da kuma shafts na driveshafts, an kuma rage sarkakiyar tsarin.
Duk da haka, da alama dai daidaitattun tsare-tsare ba su bayyana ba tukuna. Kowane masana'antar kayan aiki na asali yana bincike kan takamaiman tsare-tsare, domin girma da siffofi daban-daban na injinan axial na iya canza ƙirar motocin lantarki. Idan aka kwatanta da injinan radial, injinan axial suna da ƙarfin iko mafi girma, wanda ke nufin ana iya amfani da ƙananan injinan axial. Wannan yana ba da sabbin zaɓuɓɓukan ƙira don dandamalin abin hawa, kamar sanya fakitin batir.
4.1 Tsarin haɗin kai mai rarrabuwa
Tsarin motar YASA (Yokeless and Segmented Armature) misali ne na tsarin motar mai juyawa biyu, wanda ke rage sarkakiyar masana'antu kuma ya dace da samar da taro ta atomatik. Waɗannan injinan suna da ƙarfin da ya kai har zuwa 10 kW/kg a saurin 2000 zuwa 9000 rpm.
Ta amfani da na'urar sarrafawa ta musamman, tana iya samar da wutar lantarki ta 200 kVA ga motar. Na'urar sarrafawa tana da girman kimanin lita 5 kuma tana da nauyin kilogiram 5.8, gami da sarrafa zafi tare da sanyaya mai na dielectric, wanda ya dace da injinan kwararar axial da kuma injinan kwararar induction da radial.
Wannan yana bawa masana'antun kayan aikin mota na asali da masu haɓaka matakin farko damar zaɓar motar da ta dace cikin sassauci bisa ga aikace-aikacen da sararin da ake da shi. Ƙaramin girma da nauyi suna sa motar ta yi sauƙi kuma tana da ƙarin batura, ta haka ne ke ƙara yawan ƙarfin injin.
5. Amfani da babura masu amfani da wutar lantarki
Ga babura masu amfani da wutar lantarki da ATVs, wasu kamfanoni sun ƙirƙiro injinan AC axial flux. Tsarin da aka saba amfani da shi don wannan nau'in abin hawa shine ƙirar DC axial flux based goga, yayin da sabon samfurin shine ƙirar AC, wacce ba ta da goge gaba ɗaya.
Na'urorin injin DC da AC suna nan a tsaye, amma na'urorin juyawa biyu suna amfani da maganadisu na dindindin maimakon na'urorin juyawa. Amfanin wannan hanyar shine ba ya buƙatar juyawa ta inji.
Tsarin axial na AC kuma zai iya amfani da daidaitattun masu sarrafa motar AC mai matakai uku don injinan radial. Wannan yana taimakawa wajen rage farashi, domin mai sarrafa yana sarrafa kwararar karfin juyi, ba gudu ba. Mai sarrafa yana buƙatar mita 12 kHz ko sama da haka, wanda shine babban mitar irin waɗannan na'urori.
Mafi girman mitar ta fito ne daga ƙarancin inductance mai lankwasawa na 20 µ H. Mitar za ta iya sarrafa wutar don rage ripple na yanzu da kuma tabbatar da siginar sinusoidal mai santsi gwargwadon iyawa. Daga hangen nesa mai canzawa, wannan hanya ce mai kyau don cimma ingantaccen sarrafa motar ta hanyar ba da damar canje-canje cikin sauri na karfin juyi.
Wannan ƙirar tana ɗaukar naɗaɗɗen lanƙwasa mai layuka biyu, don haka kwararar maganadisu tana gudana daga rotor zuwa wani rotor ta cikin stator, tare da gajeriyar hanya da inganci mafi girma.
Mabuɗin wannan ƙira shine cewa yana iya aiki a matsakaicin ƙarfin lantarki na 60 V kuma bai dace da tsarin ƙarfin lantarki mafi girma ba. Saboda haka, ana iya amfani da shi don babura masu wutar lantarki da motocin L7e masu ƙafa huɗu kamar Renault Twizy.
Matsakaicin ƙarfin lantarki na 60 V yana ba da damar haɗa injin cikin tsarin wutar lantarki na 48 V kuma yana sauƙaƙa aikin gyara.
Takamaiman babur mai ƙafa huɗu na L7e a cikin Dokar Tsarin Turai ta 2002/24/EC ta tanadar cewa nauyin motocin da ake amfani da su wajen jigilar kaya bai wuce kilogiram 600 ba, ban da nauyin batura. Waɗannan motocin ba a yarda su ɗauki fiye da kilogiram 200 na fasinjoji ba, ba za su wuce kilogiram 1000 na kaya ba, kuma ba za su wuce kilowatt 15 na ƙarfin injin ba. Hanyar juyawa mai rarrabawa na iya samar da ƙarfin juyi na 75-100 Nm, tare da ƙarfin fitarwa mafi girma na 20-25 kW da kuma ƙarfin ci gaba na 15 kW.
Kalubalen kwararar axial yana cikin yadda na'urorin jan ƙarfe ke wargaza zafi, wanda yake da wahala domin zafi dole ne ya ratsa ta cikin na'urar juyawa. Na'urar juyawar da aka rarraba ita ce mabuɗin magance wannan matsala, domin tana da ramummuka masu yawa na sanduna. Ta wannan hanyar, akwai babban yanki tsakanin jan ƙarfe da harsashi, kuma ana iya canja wurin zafi zuwa waje kuma a fitar da shi ta hanyar tsarin sanyaya ruwa na yau da kullun.
Sandunan maganadisu da yawa suna da mahimmanci wajen amfani da siffofin sinusoidal wave, waɗanda ke taimakawa wajen rage harmonics. Waɗannan harmonics ana bayyana su azaman dumama maganadisu da core, yayin da sassan jan ƙarfe ba za su iya ɗaukar zafi ba. Lokacin da zafi ya taru a cikin maganadisu da cores na ƙarfe, inganci yana raguwa, shi ya sa inganta yanayin waveform da hanyar zafi yana da mahimmanci don aikin motar.
An inganta ƙirar motar don rage farashi da kuma samar da kayan aiki ta atomatik. Zoben gida mai fitarwa baya buƙatar sarrafa injina mai rikitarwa kuma yana iya rage farashin kayan aiki. Ana iya murƙushe na'urar kai tsaye kuma ana amfani da tsarin haɗawa yayin aikin naɗewa don kiyaye siffar da ta dace ta haɗuwa.
Babban abin da ake nufi shi ne, an yi na'urar ne da wayar da ake da ita a kasuwa, yayin da aka yi wa tsakiyar ƙarfe laminate da ƙarfen transformer na yau da kullun, wanda kawai ake buƙatar a yanke shi zuwa siffarsa. Sauran ƙirar injina suna buƙatar amfani da kayan maganadisu masu laushi a cikin lamination na tsakiya, wanda zai iya zama mafi tsada.
Amfani da na'urorin da aka rarraba yana nufin cewa ba a buƙatar a raba ƙarfen maganadisu ba; Suna iya zama siffofi masu sauƙi kuma masu sauƙin ƙera. Rage girman ƙarfen maganadisu da kuma tabbatar da sauƙin ƙera shi yana da tasiri sosai wajen rage farashi.
Za a iya tsara wannan injin axial flux bisa ga buƙatun abokin ciniki. Abokan ciniki suna da nau'ikan da aka keɓance dangane da ƙirar asali. Sannan an ƙera su akan layin samarwa na gwaji don tabbatar da samarwa da wuri, wanda za'a iya kwafi a wasu masana'antu.
Keɓancewa galibi yana faruwa ne saboda aikin abin hawa ba wai kawai ya dogara da ƙirar injin maganadisu na axial ba, har ma da ingancin tsarin abin hawa, fakitin baturi, da BMS.
Lokacin Saƙo: Satumba-28-2023
