Radial oqim motorlari bilan solishtirganda, eksenel oqim motorlari elektr transport vositalarini loyihalashda juda ko'p afzalliklarga ega.Misol uchun, eksenel oqim motorlari dvigatelni o'qdan g'ildiraklarning ichki qismiga o'tkazish orqali quvvat blokining dizaynini o'zgartirishi mumkin.
1. Quvvat o'qi
Eksenel oqim motorlariortib borayotgan e'tiborni tortmoqda (tortishish).Ko'p yillar davomida ushbu turdagi dvigatel liftlar va qishloq xo'jaligi texnikasi kabi statsionar ilovalarda qo'llanilgan, ammo so'nggi o'n yil ichida ko'plab ishlab chiquvchilar ushbu texnologiyani takomillashtirish va uni elektr mototsikllarga, aeroport podkastlariga, yuk mashinalariga, elektr yuk mashinalariga tatbiq etish ustida ishlamoqda. transport vositalari va hatto samolyotlar.
An'anaviy radiusli oqim motorlari og'irlik va narxni optimallashtirishda sezilarli yutuqlarga erishgan doimiy magnitlar yoki indüksiyon motorlaridan foydalanadi.Biroq, ular rivojlanishni davom ettirishda ko'p qiyinchiliklarga duch kelishadi.Eksenel oqim, motorning mutlaqo boshqa turi, yaxshi alternativ bo'lishi mumkin.
Radial motorlar bilan taqqoslaganda, eksenel oqim doimiy magnitlangan motorlarning samarali magnit sirt maydoni tashqi diametri emas, balki vosita rotorining yuzasi.Shuning uchun, ma'lum bir motor hajmida, eksenel oqim doimiy magnitlangan motorlar odatda katta momentni ta'minlashi mumkin.
Eksenel oqim motorlariixchamroq;Radial motorlar bilan solishtirganda, dvigatelning eksenel uzunligi ancha qisqaroq.Ichki g'ildirak motorlari uchun bu ko'pincha hal qiluvchi omil hisoblanadi.Eksenel motorlarning ixcham tuzilishi shunga o'xshash radial motorlarga qaraganda yuqori quvvat zichligi va moment zichligini ta'minlaydi, shuning uchun juda yuqori ish tezligiga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi.
Eksenel oqim motorlarining samaradorligi ham juda yuqori, odatda 96% dan oshadi.Bu bozordagi eng yaxshi 2D radial oqim motorlari bilan taqqoslanadigan yoki undan yuqori samaradorlikka ega bo'lgan qisqaroq, bir o'lchovli oqim yo'li tufayli.
Dvigatelning uzunligi qisqaroq, odatda 5 dan 8 baravar qisqaroq va og'irligi ham 2 dan 5 barobarga kamayadi.Bu ikki omil elektr avtomobil platformasi dizaynerlarining tanlovini o'zgartirdi.
2. Eksenel oqim texnologiyasi
uchun ikkita asosiy topologiya mavjudeksenel oqim motorlari: ikkita rotorli bitta stator (ba'zan torus uslubidagi mashinalar deb ataladi) va bitta rotorli ikki stator.
Hozirgi vaqtda doimiy magnitlangan motorlarning ko'pchiligi radial oqim topologiyasidan foydalanadi.Magnit oqim davri rotordagi doimiy magnitdan boshlanadi, statordagi birinchi tishdan o'tadi va keyin stator bo'ylab radiusli oqadi.Keyin rotordagi ikkinchi magnit po'latga etib borish uchun ikkinchi tishdan o'ting.Ikki rotorli eksenel oqim topologiyasida oqim pastadir birinchi magnitdan boshlanadi, stator tishlari orqali eksenel ravishda o'tadi va darhol ikkinchi magnitga etadi.
Bu shuni anglatadiki, oqim yo'li radial oqim motorlariga qaraganda ancha qisqaroq bo'lib, natijada kichik motor hajmlari, yuqori quvvat zichligi va bir xil quvvatda samaradorlik.
Radial vosita, magnit oqimi birinchi tishdan o'tib, keyin stator orqali keyingi tishga qaytib, magnitga etib boradi.Magnit oqimi ikki o'lchovli yo'ldan boradi.
Eksenel magnit oqim mashinasining magnit oqimi yo'li bir o'lchovli, shuning uchun donga yo'naltirilgan elektr po'latdan foydalanish mumkin.Ushbu po'lat oqimning o'tishini osonlashtiradi va shu bilan samaradorlikni oshiradi.
Radial oqim motorlari an'anaviy ravishda taqsimlangan sariqlardan foydalanadi, o'rash uchlarining yarmigacha ishlamaydi.Bobinning oshib ketishi qo'shimcha og'irlik, xarajat, elektr qarshilik va ko'proq issiqlik yo'qotilishiga olib keladi, bu esa dizaynerlarni o'rash dizaynini yaxshilashga majbur qiladi.
Bobin tugaydieksenel oqim motorlariancha kamroq va ba'zi dizaynlarda to'liq samarali bo'lgan kontsentrlangan yoki segmentli sariqlardan foydalaniladi.Segmentli statorli radial mashinalar uchun statordagi magnit oqim yo'lining yorilishi qo'shimcha yo'qotishlarga olib kelishi mumkin, ammo eksenel oqim motorlari uchun bu muammo emas.Bobin o'rashining dizayni etkazib beruvchilar darajasini farqlashning kalitidir.
3. Rivojlanish
Eksenel oqim motorlari dizayn va ishlab chiqarishda ba'zi jiddiy muammolarga duch keladi, ularning texnologik afzalliklariga qaramay, ularning narxi radial motorlarga qaraganda ancha yuqori.Odamlar radial motorlar haqida juda yaxshi tushunchaga ega va ishlab chiqarish usullari va mexanik uskunalar ham mavjud.
Eksenel oqim motorlarining asosiy muammolaridan biri rotor va stator o'rtasida bir xil havo bo'shlig'ini saqlashdir, chunki magnit kuch radial motorlarga qaraganda ancha katta bo'lib, bir xil havo bo'shlig'ini saqlashni qiyinlashtiradi.Ikki rotorli eksenel oqim motorida issiqlik tarqalishi bilan bog'liq muammolar ham mavjud, chunki o'rash stator ichida va ikkita rotor disklari orasida chuqur joylashgan bo'lib, issiqlik tarqalishini juda qiyinlashtiradi.
Eksenel oqim motorlari ham ko'p sabablarga ko'ra ishlab chiqarish qiyin.Sariqlar topologiyasiga ega qo'sh rotorli mashinadan foydalanadigan (ya'ni, statordan temir bo'yinturug'ini olib tashlash, lekin temir tishlarini ushlab turish) dvigatelning diametri va magnitini kengaytirmasdan, bu muammolarning bir qismini yengib chiqadi.
Biroq, bo'yinturuqni olib tashlash yangi muammolarni keltirib chiqaradi, masalan, mexanik bo'yinturuq aloqasisiz alohida tishlarni qanday tuzatish va joylashtirish.Sovutish ham katta qiyinchilik.
Rotorni ishlab chiqarish va havo bo'shlig'ini saqlash ham qiyin, chunki rotor diski rotorni tortadi.Afzallik shundaki, rotor disklari to'g'ridan-to'g'ri milya halqasi orqali ulanadi, shuning uchun kuchlar bir-birini bekor qiladi.Bu shuni anglatadiki, ichki rulman bu kuchlarga bardosh bermaydi va uning yagona vazifasi statorni ikkita rotor disklari orasidagi o'rta holatda ushlab turishdir.
Ikkita statorli bitta rotorli motorlar dumaloq motorlarning qiyinchiliklariga duch kelmaydi, lekin statorning dizayni ancha murakkab va avtomatlashtirishga erishish qiyin va tegishli xarajatlar ham yuqori.Har qanday an'anaviy radial oqim motoridan farqli o'laroq, eksenel vosita ishlab chiqarish jarayonlari va mexanik uskunalar yaqinda paydo bo'ldi.
4. Elektr transport vositalarini qo'llash
Ishonchlilik avtomobil sanoatida hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lib, turli xillarning ishonchliligi va mustahkamligini isbotlaydieksenel oqim motorlariishlab chiqaruvchilarni ushbu motorlar ommaviy ishlab chiqarish uchun mos ekanligiga ishontirish har doim qiyin bo'lgan.Bu eksenel motor etkazib beruvchilarni mustaqil ravishda keng qamrovli tekshirish dasturlarini amalga oshirishga undadi, har bir yetkazib beruvchi o'zlarining motor ishonchliligi an'anaviy radial oqimli motorlardan farq qilmasligini ko'rsatdi.
Eshitish mumkin bo'lgan yagona komponenteksenel oqim motoripodshipniklar hisoblanadi.Eksenel magnit oqimning uzunligi nisbatan qisqa va rulmanlarning joylashuvi yaqinroq, odatda biroz "o'lchovli" bo'lishi uchun mo'ljallangan.Yaxshiyamki, eksenel oqim motori kichikroq rotor massasiga ega va pastki rotorli dinamik mil yuklariga bardosh bera oladi.Shuning uchun rulmanlarga qo'llaniladigan haqiqiy kuch radiusli oqim motoriga qaraganda ancha kichikdir.
Elektron aks eksenel motorlarning birinchi ilovalaridan biridir.Yupqaroq kenglik o'qdagi dvigatel va vites qutisini qamrab olishi mumkin.Gibrid ilovalarda dvigatelning qisqaroq eksenel uzunligi o'z navbatida uzatish tizimining umumiy uzunligini qisqartiradi.
Keyingi qadam eksenel motorni g'ildirakka o'rnatishdir.Shunday qilib, quvvat to'g'ridan-to'g'ri dvigateldan g'ildiraklarga uzatilishi mumkin, bu esa vosita samaradorligini oshiradi.Transmissiyalar, differensiallar va qo'zg'aluvchan vallar yo'q qilinishi tufayli tizimning murakkabligi ham kamaydi.
Biroq, standart konfiguratsiyalar hali paydo bo'lmaganga o'xshaydi.Har bir original uskuna ishlab chiqaruvchisi muayyan konfiguratsiyalarni o'rganmoqda, chunki eksenel motorlarning turli o'lchamlari va shakllari elektr transport vositalarining dizaynini o'zgartirishi mumkin.Radial motorlar bilan taqqoslaganda, eksenel motorlar yuqori quvvat zichligiga ega, ya'ni kichikroq eksenel motorlardan foydalanish mumkin.Bu avtomobil platformalari uchun yangi dizayn imkoniyatlarini taqdim etadi, masalan, akkumulyator paketlarini joylashtirish.
4.1 Segmentli armatura
YASA (Yokeless and Segmented Armature) motor topologiyasi ikki rotorli yagona stator topologiyasiga misol bo‘lib, ishlab chiqarishning murakkabligini kamaytiradi va avtomatlashtirilgan ommaviy ishlab chiqarishga mos keladi.Ushbu motorlar 2000 dan 9000 rpm tezlikda 10 kVt / kg gacha quvvat zichligiga ega.
Maxsus tekshirgich yordamida u vosita uchun 200 kVA oqimni ta'minlashi mumkin.Tekshirgich taxminan 5 litr hajmga ega va og'irligi 5,8 kilogrammni tashkil etadi, shu jumladan dielektrik moyli sovutish bilan termal boshqaruv, eksenel oqim motorlari, shuningdek, indüksiyon va radial oqim motorlari uchun mos keladi.
Bu elektr transport vositalarining original uskunalarini ishlab chiqaruvchilarga va birinchi darajali ishlab chiquvchilarga dastur va mavjud bo'sh joy asosida mos motorni moslashuvchan tanlash imkonini beradi.Kichikroq o'lcham va og'irlik avtomobilni engillashtiradi va ko'proq batareyalarga ega bo'ladi va shu bilan diapazonni oshiradi.
5. Elektr mototsikllarini qo'llash
Elektr mototsikllari va ATVlar uchun ba'zi kompaniyalar AC eksenel oqim motorlarini ishlab chiqdilar.Ushbu turdagi transport vositalari uchun keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan dizayn DC cho'tkasi asosidagi eksenel oqim dizaynlari bo'lsa, yangi mahsulot esa o'zgaruvchan tok, to'liq muhrlangan cho'tkasiz dizayndir.
Har ikkala DC va AC motorlarining sariqlari statsionar bo'lib qoladi, lekin qo'sh rotorlar aylanadigan armatura o'rniga doimiy magnitlardan foydalanadi.Ushbu usulning afzalligi shundaki, u mexanik qayta ishlashni talab qilmaydi.
AC eksenel dizayni, shuningdek, radial motorlar uchun standart uch fazali AC vosita kontrollerlaridan ham foydalanishi mumkin.Bu xarajatlarni kamaytirishga yordam beradi, chunki boshqaruvchi tezlikni emas, balki moment oqimini boshqaradi.Tekshirish moslamasi 12 kHz yoki undan yuqori chastotani talab qiladi, bu bunday qurilmalarning asosiy chastotasi.
Yuqori chastota o'rashning 20 µH lik pastki induktivligidan kelib chiqadi. Chastota oqim to'lqinini minimallashtirish va sinusoidal signalni iloji boricha silliq bo'lishini ta'minlash uchun oqimni boshqarishi mumkin.Dinamik nuqtai nazardan, bu momentni tez o'zgartirishga imkon berish orqali motorni yumshoq boshqarishga erishishning ajoyib usuli.
Ushbu dizayn taqsimlangan ikki qavatli o'rashni qabul qiladi, shuning uchun magnit oqim rotordan boshqa rotorga stator orqali juda qisqa yo'l va yuqori samaradorlik bilan oqadi.
Ushbu dizaynning kaliti shundaki, u maksimal 60 V kuchlanishda ishlashi mumkin va yuqori kuchlanishli tizimlar uchun mos emas.Shuning uchun u elektr mototsikllari va Renault Twizy kabi L7e sinfidagi to'rt g'ildirakli transport vositalari uchun ishlatilishi mumkin.
60 V maksimal kuchlanish motorni asosiy 48 V elektr tizimlariga integratsiya qilish imkonini beradi va texnik xizmat ko'rsatish ishlarini soddalashtiradi.
2002/24/EC Evropa reglamentidagi L7e to'rt g'ildirakli mototsiklning texnik xususiyatlari yuklarni tashish uchun ishlatiladigan transport vositalarining og'irligi akkumulyatorlarning og'irligidan tashqari 600 kilogrammdan oshmasligini belgilaydi.Ushbu transport vositalariga 200 kilogrammdan ortiq bo‘lmagan yo‘lovchi, 1000 kilogrammdan ortiq yuk va 15 kilovatt dvigatel quvvati ko‘p bo‘lmagan yuk tashishga ruxsat beriladi.Tarqalgan o'rash usuli 75-100 Nm momentni ta'minlashi mumkin, eng yuqori chiqish quvvati 20-25 kVt va uzluksiz quvvati 15 kVt.
Eksenel oqimning muammosi mis sariqlarining issiqlikni qanday tarqatishida yotadi, bu qiyin, chunki issiqlik rotor orqali o'tishi kerak.Tarqalgan o'rash bu muammoni hal qilishning kalitidir, chunki u ko'p sonli qutb uyasiga ega.Shu tarzda, mis va qobiq o'rtasida kattaroq sirt maydoni mavjud va issiqlik tashqi tomonga o'tkazilishi va standart suyuqlik sovutish tizimi orqali chiqarilishi mumkin.
Bir nechta magnit qutblar harmonikani kamaytirishga yordam beradigan sinusoidal to'lqin shakllaridan foydalanishning kalitidir.Ushbu harmonikalar magnit va yadroning isishi sifatida namoyon bo'ladi, mis komponentlari esa issiqlikni olib keta olmaydi.Magnit va temir yadrolarida issiqlik to'planganda, samaradorlik pasayadi, shuning uchun to'lqin shakli va issiqlik yo'lini optimallashtirish vosita ishlashi uchun juda muhimdir.
Dvigatelning dizayni xarajatlarni kamaytirish va avtomatlashtirilgan ommaviy ishlab chiqarishga erishish uchun optimallashtirilgan.Ekstrudirovka qilingan uy-ro'zg'or halqasi murakkab mexanik ishlov berishni talab qilmaydi va moddiy xarajatlarni kamaytirishi mumkin.Bobin to'g'ridan-to'g'ri o'ralishi mumkin va to'g'ri yig'ish shaklini saqlab qolish uchun o'rash jarayonida bog'lash jarayoni qo'llaniladi.
Asosiy nuqta shundaki, lasan standart sotuvda mavjud bo'lgan simdan qilingan, temir yadro esa standart yotqizilgan raf transformator po'lati bilan laminatlangan bo'lib, uni oddiygina shaklda kesish kerak.Boshqa vosita dizaynlari yadro laminatsiyasida yumshoq magnit materiallardan foydalanishni talab qiladi, bu qimmatroq bo'lishi mumkin.
Tarqalgan sariqlardan foydalanish magnit po'latni segmentlarga bo'lish kerak emasligini anglatadi;Ular oddiyroq shakllar va ishlab chiqarishni osonlashtirishi mumkin.Magnit po'latning hajmini kamaytirish va uni ishlab chiqarish qulayligini ta'minlash xarajatlarni kamaytirishga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Ushbu eksenel oqim motorining dizayni ham mijozlar talablariga muvofiq sozlanishi mumkin.Mijozlar asosiy dizayn atrofida ishlab chiqilgan moslashtirilgan versiyalarga ega.Keyin boshqa fabrikalarda takrorlanishi mumkin bo'lgan ishlab chiqarishni erta tekshirish uchun sinov ishlab chiqarish liniyasida ishlab chiqariladi.
Moslashtirish, asosan, avtomobilning ishlashi nafaqat eksenel magnit oqim motorining dizayniga, balki avtomobil tuzilishi, akkumulyator to'plami va BMS sifatiga ham bog'liq.
Xabar vaqti: 28-sentyabr, 2023-yil