Yn ferliking mei radiale fluxmotoren hawwe axiale fluxmotoren in protte foardielen yn ûntwerp fan elektryske auto's. Bygelyks kinne axiale fluxmotoren it ûntwerp fan 'e oandriuwing feroarje troch de motor fan' e as nei de binnenkant fan 'e tsjillen te ferpleatsen.
1.Axis fan macht
Axiale flux motorskrije tanimmend omtinken (traksje winne). In protte jierren is dit type motor brûkt yn stasjonêre tapassingen lykas liften en lânboumasines, mar yn 'e ôfrûne desennia hawwe in protte ûntwikkelders wurke om dizze technology te ferbetterjen en it oan te passen op elektryske motorfytsen, fleanfjildpods, frachtweinen, elektryske auto's, en sels fleantugen.
Tradysjonele radiale fluxmotoren brûke permaninte magneten as induksjemotors, dy't wichtige foarútgong hawwe makke yn it optimalisearjen fan gewicht en kosten. Se hawwe lykwols in protte swierrichheden om troch te ûntwikkeljen. Axiale flux, in folslein oar type motor, kin in goed alternatyf wêze.
Yn ferliking mei radiale motoren is it effektive magnetyske oerflak fan axiale flux permaninte magneetmotoren it oerflak fan 'e motorrotor, net de bûtendiameter. Dêrom, yn in bepaald folume fan motor, axial flux permaninte magneet motors kinne meastal foarsjen grutter koppel.
Axiale flux motorsbinne kompakter; Yn ferliking mei radiale motoren is de axiale lingte fan 'e motor folle koarter. Foar ynterne tsjil motors, dit is faak in krúsjale faktor. De kompakte struktuer fan axial motors soarget foar hegere macht tichtens en koppel tichtens as ferlykbere radiale motors, dus elimineren de needsaak foar ekstreem hege bestjoeringssysteem snelheden.
De effisjinsje fan axial flux motors is ek hiel heech, meastal mear as 96%. Dit is te tankjen oan it koartere, ien diminsjonele fluxpaad, dat fergelykber is as noch heger yn effisjinsje yn ferliking mei de bêste 2D radiale fluxmotoren op 'e merke.
De lingte fan 'e motor is koarter, meastentiids 5 oant 8 kear koarter, en it gewicht wurdt ek fermindere troch 2 oant 5 kear. Dizze twa faktoaren hawwe de kar fan ûntwerpers fan platfoarm foar elektryske auto's feroare.
2. Axial flux technology
D'r binne twa haadtopologyen foaraxial flux motors: dual Rotor single Stator (soms oantsjutten as torus styl masines) en single Rotor dual Stator.
Op it stuit brûke de measte permaninte magneetmotoren radiale fluxtopology. De magnetyske flux circuit begjint mei in permaninte magneet op 'e rotor, giet troch de earste tosk op' e stator, en dan streamt radiaal lâns de stator. Gean dan troch de twadde tosk om it twadde magnetyske stiel op 'e rotor te berikken. Yn in dual rotor axial flux topology, de flux loop begjint út de earste magneet, giet axial troch de stator tosken, en daliks berikt de twadde magneet.
Dit betsjut dat it fluxpaad folle koarter is as dy fan radiale fluxmotoren, wat resulteart yn lytsere motorvoluminten, hegere machtstichtens en effisjinsje by deselde krêft.
In radiale motor, dêr't de magnetyske flux giet troch de earste tosk en dan werom nei de folgjende tosk troch de stator, it berikken fan de magneet. Magnetyske flux folget in twadiminsjonale paad.
It magnetyske fluxpaad fan in axiale magnetyske fluxmasine is iendiminsjonaal, sadat nôtrjochte elektryske stiel kin wurde brûkt. Dit stiel makket it makliker foar de flux om troch te gean, en ferbetteret dêrmei de effisjinsje.
Radiale fluxmotors brûke tradisjoneel ferdielde windings, mei oant de helte fan 'e winding-einen net funksjonearje. De oerhang fan 'e spoel sil resultearje yn ekstra gewicht, kosten, elektryske ferset, en mear waarmteferlies, wêrtroch ûntwerpers twinge om it slingerûntwerp te ferbetterjen.
De coil einiget fanaxial flux motorsbinne folle minder, en guon ûntwerpen brûke konsintrearre of segmentearre windings, dy't folslein effektyf binne. Foar segmentearre statorradiale masines kin it brekken fan it magnetyske fluxpaad yn 'e stator ekstra ferliezen bringe, mar foar axiale fluxmotoren is dit gjin probleem. It ûntwerp fan 'e spoelwinding is de kaai foar it ûnderskieden fan it nivo fan leveransiers.
3. Untjouwing
Axiale fluxmotoren stean foar wat serieuze útdagings yn ûntwerp en produksje, nettsjinsteande har technologyske foardielen, binne har kosten folle heger dan dy fan radiale motoren. Minsken hawwe in heul yngeand begryp fan radiale motoren, en produksjemetoaden en meganyske apparatuer binne ek maklik beskikber.
Ien fan de wichtichste útdagings fan axial flux motors is te behâlden in unifoarm lucht gat tusken de rotor en stator, as de magnetyske krêft is folle grutter as dy fan radiale motors, wêrtroch't it dreech te behâlden in unifoarm lucht gat. De axiale fluxmotor fan 'e dûbele rotor hat ek problemen mei waarmteferdieling, om't de wikkeling djip yn' e stator en tusken de twa rotorskiven leit, wêrtroch waarmtedissipaasje heul lestich is.
Axiale fluxmotoren binne om in protte redenen ek lestich te meitsjen. De dûbele rotor masine mei help fan in dûbele rotor masine mei in yokes topology (dat wol sizze it fuortheljen fan de izeren jok út 'e stator, mar it behâld fan de izeren tosken) oerwint guon fan dizze problemen sûnder útwreidzje de motor diameter en magneet.
It fuortheljen fan it jok bringt lykwols nije útdagings, lykas hoe't jo yndividuele tosken reparearje en pleatse sûnder in meganyske jokferbining. Koeling is ek in gruttere útdaging.
It is ek lestich om de rotor te produsearjen en de loftspalte te behâlden, om't de rotorskiif de rotor oanlûkt. It foardiel is dat de rotorskiven direkt ferbûn binne troch in skaftring, sadat de krêften inoar ôfbrekke. Dat betsjut dat de ynterne bearing net wjerstean dizze krêften, en syn ienige funksje is te hâlden de stator yn 'e midden posysje tusken de twa Rotor skiven.
Dûbele stator-ienrotormotoren steane net foar de útdagings fan sirkulêre motors, mar it ûntwerp fan 'e stator is folle komplekser en dreech te berikken automatisearring, en de relateare kosten binne ek heech. Oars as elke tradisjonele radiale fluxmotor, binne produksjeprosessen fan aksiale motor en meganyske apparatuer pas koartlyn ûntstien.
4. Tapassing fan elektryske auto's
Betrouwbaarheid is krúsjaal yn 'e auto-yndustry, en bewize de betrouberens en robústens fan ferskateaxial flux motorsom fabrikanten te oertsjûgjen dat dizze motors geskikt binne foar massaproduksje hat altyd in útdaging west. Dit hat leveransiers fan aksiale motoren frege om wiidweidige validaasjeprogramma's op har eigen út te fieren, wêrby't elke leveransier oantoand dat har motorbetrouberens net oars is fan tradisjonele radiale fluxmotoren.
De ienige komponint dat kin wear út yn inaxial flux motoris de lagers. De lingte fan 'e axial magnetyske flux is relatyf koart, en de posysje fan' e lagers is tichterby, meastal ûntwurpen foar in bytsje "over dimensioned". Gelokkich, de axial flux motor hat in lytsere rotor massa en kin fernear legere rotor dynamyske shaft loads. Dêrom is de eigentlike krêft tapast op 'e lagers folle lytser as dy fan' e radiale fluxmotor.
Elektroanyske as is ien fan 'e earste tapassingen fan aksiale motors. De tinner breedte kin de motor en de gearbox yn 'e as ynkapselje. Yn hybride tapassingen ferkoart de koartere axiale lingte fan 'e motor op syn beurt de totale lingte fan it oerdrachtsysteem.
De folgjende stap is te ynstallearjen de axial motor op it tsjil. Op dizze manier kin macht direkt wurde oerbrocht fan 'e motor nei de tsjillen, wat de effisjinsje fan' e motor ferbetterje. Troch it eliminearjen fan oerdrachten, differinsjaaljes en oandriuwassen is de kompleksiteit fan it systeem ek fermindere.
It liket lykwols dat standert konfiguraasjes noch net binne ferskynd. Elke fabrikant fan orizjinele apparatuer ûndersiket spesifike konfiguraasjes, om't de ferskillende maten en foarmen fan axiale motors it ûntwerp fan elektryske auto's kinne feroarje. Yn ferliking mei radiale motoren hawwe axiale motors in hegere krêfttichte, wat betsjut dat lytsere axiale motors kinne wurde brûkt. Dit soarget foar nije ûntwerpopsjes foar autoplatfoarms, lykas it pleatsen fan batterijpakketten.
4.1 Segmented armature
De YASA (Yokeless and Segmented Armature) motortopology is in foarbyld fan in dual rotor single stator topology, dy't de kompleksiteit fan produksje ferminderet en geskikt is foar automatisearre massaproduksje. Dizze motors hawwe in krêftdichtheid fan maksimaal 10 kW/kg by snelheden fan 2000 oant 9000 rpm.
Mei in tawijd kontrôler kin it in stroom fan 200 kVA leverje foar de motor. De controller hat in folume fan likernôch 5 liter en waacht 5,8 kilogram, ynklusyf termyske behear mei dielectric oalje cooling, geskikt foar axial flux motors likegoed as ynduksje en radiale flux motors.
Hjirmei kinne fabrikanten fan orizjinele apparatuer fan elektryske auto's en ûntwikkelders fan earste tier de passende motor fleksibel kieze op basis fan 'e applikaasje en beskikbere romte. De lytsere grutte en gewicht meitsje it auto lichter en hawwe mear batterijen, wêrtroch de ympuls fan it berik fergruttet.
5. Tapassing fan elektryske motorfytsen
Foar elektryske motorfytsen en ATV's hawwe guon bedriuwen AC-aksiale fluxmotoren ûntwikkele. It meast brûkte ûntwerp foar dit type auto is DC-borstel-basearre aksiale flux-ûntwerpen, wylst it nije produkt in AC is, folslein ôfsletten borstelleas ûntwerp.
De spoelen fan sawol DC- as AC-motoren bliuwe stasjonêr, mar de dûbele rotors brûke permaninte magneten ynstee fan rotearjende armaturen. It foardiel fan dizze metoade is dat it gjin meganyske omkearing fereasket.
It aksiale ûntwerp fan AC kin ek standert trije-fase AC-motorcontrollers brûke foar radiale motoren. Dit helpt om kosten te ferminderjen, om't de controller de stroom fan koppel kontrolearret, net snelheid. De controller fereasket in frekwinsje fan 12 kHz of heger, dat is de mainstreamfrekwinsje fan sokke apparaten.
De hegere frekwinsje komt fan 'e legere wikkelinginduktânsje fan 20 µ H. De frekwinsje kin de stroom kontrolearje om aktuele rimpel te minimalisearjen en in sinusoïdaal sinjaal sa glêd mooglik te garandearjen. Fanút in dynamysk perspektyf is dit in geweldige manier om soepeler motorkontrôle te berikken troch rappe feroarings fan koppel mooglik te meitsjen.
Dit ûntwerp oannimt in ferspraat dûbele laach winding, sadat de magnetyske flux streamt fan de rotor nei in oare rotor troch de stator, mei in hiel koarte paad en hegere effisjinsje.
De kaai foar dit ûntwerp is dat it kin operearje op in maksimale spanning fan 60 V en is net geskikt foar systemen mei hegere spanning. Dêrom kin it brûkt wurde foar elektryske motorfytsen en L7e-klasse fjouwerwielige auto's lykas Renault Twizy.
De maksimale spanning fan 60 V lit de motor wurde yntegrearre yn mainstream 48 V elektryske systemen en simplifies ûnderhâld wurk.
De L7e fjouwer-wheel motorfyts spesifikaasjes yn 'e Jeropeeske Kaderregeling 2002/24 / EC bepale dat it gewicht fan auto's brûkt foar it ferfier fan guod net mear as 600 kilogram is, útsein it gewicht fan batterijen. Dizze auto's binne tastien om net mear as 200 kilogram passazjiers, net mear as 1000 kilogram fracht en net mear as 15 kilowatt motorkrêft te dragen. De ferdielde wikkelmetoade kin in koppel fan 75-100 Nm leverje, mei in pykútfierkrêft fan 20-25 kW en in trochgeande krêft fan 15 kW.
De útdaging fan axial flux leit yn hoe't koper windings dissipate waarmte, dat is lestich omdat waarmte moat passe troch de rotor. De ferdielde winding is de kaai foar it oplossen fan dit probleem, om't it in grut oantal pole slots hat. Op dizze wize is der in grutter oerflak tusken it koper en de shell, en waarmte kin wurde oerbrocht nei bûten en ôffierd troch in standert floeibere cooling systeem.
Meardere magnetyske poalen binne de kaai foar it brûken fan sinusoïdale golffoarmen, dy't helpe om harmonikken te ferminderjen. Dizze harmoniken wurde manifestearre as ferwaarming fan 'e magneten en kearn, wylst koperkomponinten de waarmte net kinne drage. As waarmte accumulearret yn magneten en izeren kearnen, nimt de effisjinsje ôf, en dêrom is it optimalisearjen fan 'e golffoarm en waarmtepaad krúsjaal foar motorprestaasjes.
It ûntwerp fan 'e motor is optimalisearre om kosten te ferminderjen en automatisearre massaproduksje te berikken. In extruded húsfesting ring net nedich komplekse meganyske ferwurking en kin ferminderjen materiaal kosten. De spoel kin direkt wûn wurde en in bondingsproses wurdt brûkt tidens it wikkelproses om de juste gearstallingsfoarm te behâlden.
It wichtichste punt is dat de coil wurdt makke fan standert kommersjeel beskikber tried, wylst de izeren kearn wurdt Laminated mei standert lein út de planke transformator stiel, dat gewoan moat wurde snije yn foarm. Oare motorûntwerpen fereaskje it gebrûk fan sêfte magnetyske materialen yn kearnlaminaasje, wat djoerder kin wêze.
It brûken fan ferdield windings betsjut dat de magnetyske stiel net hoecht wurde segmented; Se kinne ienfâldiger foarmen wêze en makliker te meitsjen. It ferminderjen fan de grutte fan magnetysk stiel en it garandearjen fan it gemak fan fabrikaazje hat in wichtige ynfloed op it ferminderjen fan kosten.
It ûntwerp fan dizze axiale fluxmotor kin ek oanpast wurde neffens klanteasken. Klanten hawwe oanpaste ferzjes ûntwikkele om basisûntwerp. Dan produsearre op in proef produksje line foar iere produksje ferifikaasje, dat kin wurde replicated yn oare fabriken.
Oanpassing is benammen om't de prestaasjes fan 'e auto net allinich hinget fan it ûntwerp fan' e axiale magnetyske fluxmotor, mar ek fan 'e kwaliteit fan' e autostruktuer, batterijpakket en BMS.
Post tiid: Sep-28-2023
