Fa'idodi, Wahaloli, da Sabbin Ci gaban Axial Flux Motors

Idan aka kwatanta da injunan radial flux, injinan axial flux suna da fa'idodi da yawa a ƙirar abin hawa na lantarki.Misali, injunan motsi na axial na iya canza ƙirar wutar lantarki ta hanyar motsa motar daga axle zuwa ciki na ƙafafun.

1.Axis na iko

Axial flux Motorssuna samun ƙarin kulawa (gain jan hankali).Shekaru da yawa ana amfani da irin wannan nau'in motar a cikin aikace-aikacen da ba a tsaye ba kamar lif da injinan noma, amma a cikin shekaru goma da suka gabata, yawancin masu haɓakawa suna ƙoƙarin haɓaka wannan fasaha tare da amfani da shi ga babura na lantarki, fasfo na filin jirgin sama, manyan motocin dakon kaya, lantarki. ababen hawa, da ma jiragen sama.

Motoci masu jujjuyawar radial na gargajiya suna amfani da maganadisu na dindindin ko induction motors, waɗanda suka sami babban ci gaba wajen haɓaka nauyi da farashi.Koyaya, suna fuskantar matsaloli da yawa wajen ci gaba da haɓakawa.Axial flux, nau'in motar gaba ɗaya daban-daban, na iya zama madadin mai kyau.

Idan aka kwatanta da injunan radial, ingantacciyar filin maganadisu na axial flux din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din) din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din din ne ne) ko diamita na waje ya yi.Saboda haka, a cikin wani ƙayyadaddun juzu'i na injin, axial flux madawwamin maganadisun injuna na iya samar da karfin juzu'i.

Axial flux Motorssun fi m;Idan aka kwatanta da radial Motors, tsawon axial na motar ya fi guntu.Don injunan ƙafafun ciki, wannan sau da yawa abu ne mai mahimmanci.Ƙaƙƙarfan tsarin injin axial yana tabbatar da ƙarfin ƙarfin ƙarfi da ƙarfin juzu'i fiye da irin na'urorin radial iri ɗaya, don haka kawar da buƙatar matsanancin saurin aiki.

Ingantattun injunan axial flux shima yana da girma sosai, yawanci ya wuce 96%.Wannan godiya ce ga mafi guntu, hanyar juzu'i mai girma ɗaya, wanda yake daidai ko ma mafi girma cikin inganci idan aka kwatanta da mafi kyawun injin radial 2D akan kasuwa.

Tsawon motar ya fi guntu, yawanci sau 5 zuwa 8 ya fi guntu, kuma ana rage nauyin da sau 2 zuwa 5.Wadannan abubuwa guda biyu sun canza zabin masu zanen dandamali na motocin lantarki.

2. Axial flux fasaha

Akwai manyan topologies guda biyu donaxial flux Motors: dual rotor single stator (wani lokaci ana kiransa injinan salon torus) da kuma rotor dual stator.

A halin yanzu, yawancin injinan maganadisu na dindindin suna amfani da radial flux topology.Da'irar maganadisu tana farawa da magnet ɗin dindindin akan na'ura mai juyi, ta ratsa haƙoran farko akan stator, sannan kuma yana gudana cikin radially tare da stator.Sa'an nan kuma wuce ta haƙori na biyu don isa karfe na maganadisu na biyu akan rotor.A cikin na'ura mai juyi axial flux topology dual rotor axial flux topology, madaidaicin madauki yana farawa daga magnet na farko, ya wuce axially ta cikin haƙoran stator, kuma nan da nan ya isa magnet na biyu.

Wannan yana nufin cewa hanyar juyi ya fi guntu fiye da na radial flux Motors, yana haifar da ƙananan juzu'in motsi, ƙarfin ƙarfin ƙarfi da inganci a wannan iko.

Motar radial, inda motsin maganadisu ya ratsa ta cikin haƙorin farko sannan ya dawo zuwa haƙori na gaba ta cikin stator, ya isa magnet.Magnetic jujjuyawar yana bin hanya mai girma biyu.

Hanyar jujjuyawar maganadisu na injin axial magnetic flux inji mai girman fuska daya ne, don haka ana iya amfani da karfen lantarki mai daidaita hatsi.Wannan karfe yana sauƙaƙawa magudanar ruwa wucewa, ta yadda zai inganta inganci.

Radial flux Motors a al'adance suna amfani da iskar da aka rarraba, tare da kusan rabin ƙarshen iskar ba ta aiki.Ƙunƙarar murɗa zai haifar da ƙarin nauyi, farashi, juriya na lantarki, da ƙarin asarar zafi, tilasta masu zanen kaya don inganta ƙirar iska.

Nada ya ƙareaxial flux Motorsba su da yawa, kuma wasu ƙira suna amfani da iska mai ƙarfi ko yanki, waɗanda ke da tasiri gaba ɗaya.Don injunan radial stator da aka raba, fashewar hanyar jujjuyawar maganadisu a cikin stator na iya kawo ƙarin hasara, amma ga injin motsi na axial, wannan ba matsala bane.Zane-zanen jujjuyawar coil shine mabuɗin don bambance matakin masu samarwa.

3. Ci gaba

Motocin Axial Flux suna fuskantar wasu ƙalubale masu tsanani a cikin ƙira da samarwa, duk da fa'idodin fasahar su, farashin su ya fi na injin radial nesa ba kusa ba.Mutane suna da cikakkiyar fahimta game da injunan radial, kuma hanyoyin kera da kayan aikin injin ana samunsu cikin sauƙi.

Ɗaya daga cikin manyan ƙalubalen da ke tattare da axial flux Motors shi ne kiyaye daidaitaccen tazarar iska tsakanin rotor da stator, saboda ƙarfin maganadisu ya fi na radial motors girma, yana da wahala a kula da tazarar iska iri ɗaya.The dual rotor axial flux motor shima yana da batutuwan tarwatsewar zafi, saboda iskar tana cikin zurfin cikin stator da tsakanin fayafan rotor guda biyu, yana sa zubar zafi da wahala sosai.

Motocin axial flux ma suna da wahalar kera saboda dalilai da yawa.Na'urar rotor biyu ta amfani da na'ura mai jujjuyawar dual tare da yokes topology (watau cire karkiya ta ƙarfe daga stator amma riƙe haƙoran ƙarfe) yana shawo kan wasu daga cikin waɗannan matsalolin ba tare da faɗaɗa diamita na injin da maganadisu ba.

Koyaya, cire karkiya yana kawo sabbin ƙalubale, kamar yadda ake gyarawa da sanya haƙoran mutum ɗaya ba tare da haɗakar karkiya ta injina ba.Yin sanyi kuma babban kalubale ne.

Har ila yau, yana da wuya a samar da rotor da kuma kula da ratar iska, kamar yadda rotor diski ya jawo hankalin rotor.Amfanin shine cewa fayafai na rotor suna haɗa kai tsaye ta hanyar zoben shaft, don haka sojojin sun soke juna.Wannan yana nufin cewa abin da ke cikin ciki ba ya jure wa waɗannan dakarun, kuma aikinsa kawai shine kiyaye stator a tsakiyar matsayi tsakanin diski na rotor guda biyu.

Biyu stator single rotor Motors ba su fuskanci kalubale na madauwari Motors, amma zane na stator ya fi rikitarwa da wuya a cimma aiki da kai, da alaka da halin kaka suna da yawa.Ba kamar kowane injin radial flux na gargajiya ba, hanyoyin samar da injin axial da kayan aikin injina sun fito kwanan nan.

4. Aikace-aikacen motocin lantarki

Amincewa yana da mahimmanci a cikin masana'antar kera motoci, da tabbatar da dogaro da ƙarfi na daban-dabanaxial flux Motorsdon shawo kan masana'antun cewa waɗannan injina sun dace da samar da taro ya kasance kalubale koyaushe.Wannan ya sa masu samar da motocin axial aiwatar da shirye-shirye masu yawa na tabbatarwa da kansu, tare da kowane mai siyar da ke nuna cewa amincin motar su ba shi da bambanci da injinan radial flux na gargajiya.

Iyakar abin da zai iya lalacewa a cikin waniaxial flux motorshine bearings.Tsawon magnetic flux axial yana da ɗan gajeren gajere, kuma matsayi na bearings ya fi kusa, yawanci an tsara shi don zama dan kadan "sama da girma".Abin farin ciki, injin axial flux yana da ƙaramin juzu'in juzu'i kuma yana iya jure ƙananan nauyin rotor mai ƙarfi.Saboda haka, ainihin ƙarfin da aka yi amfani da shi a kan bearings ya fi ƙanƙanta fiye da na radial flux motor.

Lantarki axle yana ɗaya daga cikin aikace-aikacen farko na injin axial.Mafi girman faɗin zai iya ɗaukar motar da akwatin gear a cikin gatari.A cikin aikace-aikacen matasan, guntun axial tsawon motar bi da bi yana rage jimlar tsawon tsarin watsawa.

Mataki na gaba shine shigar da motar axial akan dabaran.Ta wannan hanyar, ana iya watsa wutar lantarki kai tsaye daga motar zuwa ƙafafun, inganta ingantaccen injin.Saboda kawar da watsawa, banbance-banbance, da mashinan tuƙi, an kuma rage rikiɗar tsarin.

Duk da haka, da alama cewa daidaitattun saitunan ba su bayyana ba tukuna.Kowane mai samar da kayan aiki na asali yana binciken ƙayyadaddun ƙayyadaddun ƙayyadaddun ƙayyadaddun ƙayyadaddun ƙayyadaddun ƙayyadaddun ƙayyadaddun abubuwa da nau'ikan injin axial na iya canza ƙirar motocin lantarki.Idan aka kwatanta da radial Motors, axial Motors suna da mafi girma iko yawa, wanda ke nufin za a iya amfani da kananan axial Motors.Wannan yana ba da sabbin zaɓuɓɓukan ƙira don dandamalin abin hawa, kamar sanya fakitin baturi.

4.1 Armature da aka raba

YASA (Yokeless da Segmented Armature) topology motor topology misali ne na dual rotor single stator topology, wanda ke rage rikitaccen masana'anta kuma ya dace da samar da taro mai sarrafa kansa.Waɗannan injina suna da ƙarfin ƙarfin har zuwa 10 kW/kg a saurin 2000 zuwa 9000 rpm.

Yin amfani da mai kulawa da aka keɓe, zai iya samar da halin yanzu na 200 kVA don motar.Mai sarrafa yana da girma na kusan lita 5 kuma yana auna kilogiram 5.8, gami da kula da thermal management tare da sanyaya mai dielectric, dacewa da injina mai saurin axial da kuma induction da radial flux Motors.

Wannan yana bawa masana'antun kayan aikin asali na abin hawa lantarki da masu haɓaka matakin farko damar zabar motar da ta dace bisa aikace-aikacen da sarari.Ƙananan girma da nauyi suna sa abin hawa ya yi sauƙi kuma yana da ƙarin batura, ta haka yana ƙara haɓaka kewayon.

5. Aikace-aikacen babura na lantarki

Don baburan lantarki da ATVs, wasu kamfanoni sun ƙera injin axial flux na AC.Zane-zanen da aka saba amfani da shi don irin wannan abin hawa shine goshin DC na tushen axial flux designs, yayin da sabon samfurin AC ne, ƙira mara gogewa cikakke.

Coils na DC da AC Motors sun kasance a tsaye, amma rotors dual suna amfani da maganadisu na dindindin maimakon jujjuya makamai.Amfanin wannan hanya shine cewa baya buƙatar juyawa na inji.

Hakanan ƙirar axial na AC na iya amfani da daidaitattun masu sarrafa injin AC mai hawa uku don injin radial.Wannan yana taimakawa wajen rage farashi, kamar yadda mai sarrafawa ke sarrafa karfin halin yanzu, ba sauri ba.Mai sarrafawa yana buƙatar mitar 12 kHz ko sama, wanda shine babban mitar irin waɗannan na'urori.

Maɗaukakin mitar yana fitowa daga ƙananan inductance na iska na 20 µ H. Mitar na iya sarrafa halin yanzu don rage girman ripple na yanzu kuma tabbatar da siginar sinusoidal da santsi kamar yadda zai yiwu.Daga hangen nesa mai ƙarfi, wannan babbar hanya ce don cimma sauƙin sarrafa motar ta hanyar ba da damar sauye-sauyen juzu'i mai sauri.

Wannan ƙirar tana ɗaukar iskar iska mai Layer biyu da aka rarraba, don haka motsin maganadisu yana gudana daga na'ura zuwa wani na'ura mai juyi ta hanyar stator, tare da gajeriyar hanya da inganci mafi girma.

Makullin wannan ƙira shine yana iya aiki a matsakaicin ƙarfin lantarki na 60 V kuma bai dace da tsarin wutar lantarki mafi girma ba.Saboda haka, ana iya amfani da shi don babura masu amfani da wutar lantarki da motocin L7e masu ƙafa huɗu kamar Renault Twizy.

Matsakaicin ƙarfin wutar lantarki na 60 V yana ba da damar haɗa motar a cikin tsarin lantarki na yau da kullun na 48 V kuma yana sauƙaƙe aikin kulawa.

Bayanin ƙayyadaddun babur mai ƙafa huɗu na L7e a cikin Tsarin Tsarin Turai 2002/24/EC ya nuna cewa nauyin motocin da ake amfani da su don jigilar kaya bai wuce kilo 600 ba, ban da nauyin batura.An ba wa waɗannan motocin damar ɗaukar fasinjoji fiye da kilo 200, ba za su wuce kilo 1000 ba, kuma ba za su wuce kilowatt 15 na injin ba.Hanyar iska mai rarraba zai iya samar da karfin juyi na 75-100 Nm, tare da ƙarfin fitarwa na 20-25 kW da ci gaba da ƙarfin 15 kW.

Kalubale na axial flux ya ta'allaka ne akan yadda iskar jan karfe ke watsar da zafi, wanda ke da wahala saboda dole ne zafi ya ratsa ta cikin injin rotor.Iskar da aka rarraba ita ce mabuɗin magance wannan matsala, saboda yana da adadi mai yawa na ramukan sanda.Ta wannan hanyar, akwai wurin da ya fi girma tsakanin tagulla da harsashi, kuma ana iya canja wurin zafi zuwa waje kuma a fitar da shi ta hanyar daidaitaccen tsarin sanyaya ruwa.

Sandunan maganadisu da yawa suna da mahimmanci don amfani da nau'ikan igiyoyin igiyar ruwa na sinusoidal, waɗanda ke taimakawa rage jituwa.Wadannan jituwa suna bayyana azaman dumama maganadisu da ainihin, yayin da abubuwan jan ƙarfe ba za su iya ɗaukar zafi ba.Lokacin da zafi ya taru a cikin maɗauran maganadisu da ƙarfe na ƙarfe, haɓakar aiki yana raguwa, wanda shine dalilin da ya sa inganta yanayin motsi da yanayin zafi yana da mahimmanci don aikin motar.

An inganta ƙirar motar don rage farashi da kuma cimma samar da taro mai sarrafa kansa.Zoben gidaje da aka fitar baya buƙatar hadaddun sarrafa injin kuma yana iya rage farashin kayan.Ana iya raunata murɗa kai tsaye kuma ana amfani da tsarin haɗin gwiwa yayin aikin iska don kula da daidaitaccen siffar taro.

Muhimmin mahimmin batu shine cewa an yi coil ɗin ne da daidaitaccen waya na kasuwanci, yayin da ƙarfen ƙarfen an lulluɓe shi tare da daidaitaccen kwandon da aka ajiye shi da karfe, wanda kawai ke buƙatar yanke shi zuwa tsari.Wasu ƙirar mota suna buƙatar amfani da kayan maganadisu masu laushi a cikin lamination na ainihi, wanda zai iya zama mafi tsada.

Yin amfani da iskar da aka rarraba yana nufin cewa magnetic karfe baya buƙatar rabuwa;Za su iya zama mafi sauƙi siffofi da sauƙin ƙira.Rage girman magnetic karfe da kuma tabbatar da sauƙi na masana'anta yana da tasiri mai mahimmanci akan rage farashin.

Hakanan za'a iya daidaita ƙirar wannan motar motsi axial bisa ga buƙatun abokin ciniki.Abokan ciniki sun keɓance nau'ikan da aka haɓaka a kusa da ƙira na asali.Sa'an nan kuma an ƙera shi akan layin samar da gwaji don tabbatar da samar da wuri, wanda za'a iya maimaita shi a wasu masana'antu.

Keɓancewa shine yafi saboda aikin abin hawa ya dogara ba kawai akan ƙirar axial magnetic flux motor ba, har ma akan ingancin tsarin abin hawa, fakitin baturi, da BMS.