Radial akym hereketlendirijileri bilen deňeşdirilende, eksenel akym hereketlendirijileri elektrik ulagynyň dizaýnynda köp artykmaçlyga eýe. Mysal üçin, eksenel akym hereketlendirijileri hereketlendirijini okdan tigirleriň içine geçirip, hereketlendirijiniň dizaýnyny üýtgedip biler.
1. Güýç oky
Ok akymynyň hereketlendirijileriartýan ünsi alýarlar (çekiş gazanmak). Köp ýyl bäri bu görnüşli motor liftler we oba hojalygy tehnikasy ýaly stasionar programmalarda ulanylýar, ýöne soňky on ýylda köp işläp düzüjiler bu tehnologiýany kämilleşdirmek we ony elektrik motosikllerine, howa menzillerine, ýük awtoulaglaryna, elektrik toguna ulanmak üçin işleýärler. ulaglar, hatda uçarlar.
Adaty radial akym hereketlendirijileri, agramy we çykdajylary optimizirlemekde ep-esli ösüş gazanan hemişelik magnitleri ýa-da induksiýa hereketlendirijilerini ulanýarlar. Şeýle-de bolsa, ösüşi dowam etdirmekde köp kynçylyklar bilen ýüzbe-ýüz bolýarlar. Motoryň düýbünden başga görnüşi bolan eksenel akym gowy alternatiwa bolup biler.
Radial hereketlendirijiler bilen deňeşdirilende, eksenel akymyň hemişelik magnit hereketlendirijileriniň täsirli magnit meýdany daşky diametri däl-de, motor rotorynyň üstüdir. Şonuň üçin hereketlendirijiniň belli bir göwrüminde eksenel akym hemişelik magnit hereketlendirijileri has uly tork üpjün edip biler.
Ok akymynyň hereketlendirijilerihas ykjam; Radial hereketlendirijiler bilen deňeşdirilende motoryň eksenel uzynlygy has gysga. Içki tigir hereketlendirijileri üçin bu köplenç möhüm faktor bolup durýar. Ok hereketlendirijileriniň ykjam gurluşy, şuňa meňzeş radial hereketlendirijilerden has ýokary güýç dykyzlygyny we tork dykyzlygyny üpjün edýär, şeýlelik bilen aşa ýokary iş tizliginiň zerurlygyny aradan aýyrýar.
Ok eksenel hereketlendirijileriniň netijeliligi hem gaty ýokary, adatça 96% -den geçýär. Bu, bazardaky iň oňat 2D radial akym hereketlendirijileri bilen deňeşdirip boljak ýa-da has ýokary netijeliligi bilen has gysga, bir ölçegli akym ýoly sebäpli bolýar.
Motoryň uzynlygy has gysga, adatça 5-8 esse gysga, agramy hem 2-5 esse azalýar. Bu iki faktor elektrik ulagy platformasynyň dizaýnerleriniň saýlawyny üýtgetdi.
2. Ok akymynyň tehnologiýasy
Iki esasy topologiýa bareksenel akym hereketlendirijileri: goşa rotorly ýeke stator (käwagt torus stil maşynlary diýilýär) we ýeke rotorly goşa stator.
Häzirki wagtda hemişelik magnit hereketlendirijiler radial akym topologiýasyny ulanýarlar. Magnit akym zynjyry rotordaky hemişelik magnit bilen başlaýar, statordaky ilkinji dişden geçýär we soňra statoryň üstünden radial akýar. Soňra rotordaky ikinji magnit polata ýetmek üçin ikinji dişden geçiň. Iki rotorly eksenel akym topologiýasynda akym aýlawy ilkinji magnitden başlaýar, stator dişlerinden eksenel geçýär we derrew ikinji magnite ýetýär.
Bu, akym ýolunyň radial akym hereketlendirijilerinden has gysgadygyny, netijede hereketlendirijiniň göwrüminiň kiçi bolmagyna, şol bir güýçde has ýokary dykyzlygyň we netijeliligiň döremegine sebäp bolýar.
Magnit akymynyň ilkinji dişden geçip, soňra statoryň üsti bilen indiki dişine gaýdyp, magnit ýetýän radial hereketlendiriji. Magnit akymy iki ölçegli ýoldan gelýär.
Ok magnit akym maşynynyň magnit akym ýoly bir ölçegli, şonuň üçin däne gönükdirilen elektrik polat ulanylyp bilner. Bu polat akymyň geçmegini aňsatlaşdyrýar we şeýlelik bilen netijeliligi ýokarlandyrýar.
Radial akym hereketlendirijileri adatça paýlanan sargylary ulanýarlar, egrem-bugram uçlarynyň ýarysyna çenli işlemeýär. Bobanyň üýtgemegi goşmaça agramyň, çykdajylaryň, elektrik garşylygynyň we has köp ýylylygyň ýitmegine sebäp bolar, dizaýnerleri egrem-bugram dizaýnyny gowulaşdyrmaga mejbur eder.
Bobanyň ujyeksenel akym hereketlendirijilerihas az we käbir dizaýnlarda doly täsirli konsentrirlenen ýa-da segmentli sargylar ulanylýar. Bölünen stator radial maşynlary üçin, statordaky magnit akym ýolunyň ýarylmagy goşmaça ýitgiler getirip biler, ýöne eksenel akym hereketlendirijileri üçin bu mesele däl. Bobanyň sargysynyň dizaýny üpjün edijileriň derejesini tapawutlandyrmagyň açarydyr.
3. Ösüş
Ok akymynyň hereketlendirijileri, tehnologiki artykmaçlyklaryna garamazdan dizaýn we önümçilikde käbir çynlakaý kynçylyklar bilen ýüzbe-ýüz bolýarlar, çykdajylary radial hereketlendirijilerden has ýokary. Adamlar radial hereketlendirijilere gaty içgin düşünýärler we önümçilik usullary we mehaniki enjamlar hem elýeterli.
Ok akym hereketlendirijileriniň esasy kynçylyklaryndan biri, rotor bilen statoryň arasynda birmeňzeş howa boşlugyny saklamakdyr, sebäbi magnit güýji radial hereketlendirijilerden has uly we birmeňzeş howa boşlugyny saklamagy kynlaşdyrýar. Iki rotorly eksenel akymly hereketlendirijide hem ýylylyk ýaýramagy meselesi bar, sebäbi sargy statoryň içinde we iki rotorly diskiň arasynda ýerleşip, ýylylygyň ýaýramagyny kynlaşdyrýar.
Ok akymly hereketlendirijileri hem köp sebäplere görä öndürmek kyn. Boýunt topologiýasy bolan goşa rotorly enjamy (ýagny demir boýuntyrygyny statordan aýyrmak, ýöne demir dişlerini saklamak) ulanyp, goşa rotorly maşyn, motoryň diametrini we magnitini giňeltmezden bu meseleleriň käbirini ýeňip geçýär.
Şeýle-de bolsa, boýuntyrygy aýyrmak, mehaniki boýuntyryksyz aýry dişleri nädip düzetmek we ýerleşdirmek ýaly täze kynçylyklar getirýär. Sowatmak hem has kyn mesele.
Şeýle hem rotory öndürmek we howa boşlugyny saklamak kyn, sebäbi rotor diski rotory özüne çekýär. Munuň artykmaçlygy, rotor diskleriniň göni halka arkaly birikdirilmegi, şonuň üçin güýçler biri-birini ýatyrýarlar. Bu, içerki rulmanyň bu güýçlere garşy durmaýandygyny we ýeke-täk wezipesi statory iki rotorly diskiň arasynda orta ýagdaýda saklamakdygyny aňladýar.
Iki statorly ýeke rotorly hereketlendirijiler tegelek hereketlendirijileriň kynçylyklary bilen ýüzbe-ýüz bolmaýarlar, ýöne statoryň dizaýny has çylşyrymly we awtomatlaşdyrmagy gazanmak kyn, şonuň bilen baglanyşykly çykdajylar hem ýokary. Adaty radial akym hereketlendirijisinden tapawutlylykda, eksenel motor öndürmek prosesi we mehaniki enjamlar ýaňy-ýakynda ýüze çykdy.
4. Elektrik ulaglaryny ulanmak
Awtoulag pudagynda ygtybarlylyk we başgalaryň ygtybarlylygyny we ygtybarlylygyny subut etmek möhümdireksenel akym hereketlendirijileriöndürijileriň bu hereketlendirijileriň köpçülikleýin önümçilik üçin amatlydygyna ynandyrmak hemişe kyn mesele bolupdy. Bu, eksenel motor üpjün edijilerine giňişleýin tassyklama programmalaryny özbaşdak amala aşyrmaga itergi berdi, her bir üpjün ediji hereketlendirijiniň ygtybarlylygynyň adaty radial akym hereketlendirijilerinden tapawudynyň ýokdugyny görkezdi.
Könelip bilýän ýeke-täk komponenteksenel akymly hereketlendirijipodşipniklerdir. Ok magnit akymynyň uzynlygy birneme gysga we podşipnikleriň ýagdaýy has ýakyn, adatça birneme “ölçegli” görnüşde döredilýär. Bagtymyza, eksenel akymly hereketlendirijiniň has kiçi rotor massasy bar we aşaky rotoryň dinamiki şah ýüklerine çydap bilýär. Şonuň üçin podşipniklere ulanylýan hakyky güýç radial akym hereketlendirijisinden has kiçi.
Elektron ok, eksenel hereketlendirijileriň ilkinji goşundylaryndan biridir. Has inçe ini, hereketlendirijini we dişli gutyny okda gurşap biler. Gibrid programmalarda hereketlendirijiniň gysga ok uzynlygy, öz gezeginde geçiriş ulgamynyň umumy uzynlygyny gysgaldýar.
Indiki ädim eksenel motory tigirde oturtmakdyr. Şeýlelik bilen, hereketlendirijiniň netijeliligini ýokarlandyryp, hereketlendirijiden tigirlere gönüden-göni geçip bolýar. Geçirijileriň, diferensiallaryň we hereketlendirijileriň ýok edilmegi sebäpli ulgamyň çylşyrymlylygy hem azaldy.
Şeýle-de bolsa, adaty konfigurasiýalar entek peýda bolmadyk ýaly. Her bir asyl enjam öndürijisi belli bir konfigurasiýany gözleýär, sebäbi eksenel hereketlendirijileriň dürli ululyklary we görnüşleri elektrik ulaglarynyň dizaýnyny üýtgedip biler. Radial hereketlendirijiler bilen deňeşdirilende, eksenel hereketlendirijiler has ýokary dykyzlyga eýe, bu bolsa kiçi eksenel hereketlendirijileriň ulanylyp bilinjekdigini aňladýar. Bu, batareýa paketlerini ýerleşdirmek ýaly ulag platformalary üçin täze dizaýn wariantlaryny üpjün edýär.
4.1 Bölünen armatura
YASA (Yokeless we Segmented Armature) motor topologiýasy, önümçiligiň çylşyrymlylygyny peseldýän we awtomatiki köpçülikleýin önümçilik üçin amatly goşa rotorly ýeke stator topologiýasynyň mysalydyr. Bu hereketlendirijiler 2000-den 9000 aýlaw aralygynda 10 kWt / kg çenli güýç dykyzlygyna eýe.
Aýratyn dolandyryjy ulanyp, hereketlendiriji üçin 200 kVA tok berip biler. Dolandyryjynyň göwrümi takmynan 5 litr we agramy 5,8 kilograma, şol sanda eksenel akym hereketlendirijileri, induksiýa we radial akym hereketlendirijileri üçin amatly dielektrik ýag sowadyjy ýylylyk dolandyryşy.
Bu, elektrik ulagynyň asyl enjam öndürijilerine we birinji derejeli işläp düzüjilere programma we elýeterli ýer esasynda degişli hereketlendirijini çeýe saýlamaga mümkinçilik berýär. Has kiçi göwrümi we agramy ulagy has ýeňilleşdirýär we batareýalaryny köpeldýär we şeýlelik bilen diapazonyň ýokarlanmagyny ýokarlandyrýar.
5. Elektrik motosiklleriniň ulanylmagy
Elektrik motosiklleri we ATV-ler üçin käbir kompaniýalar AC eksenel hereketlendiriji hereketlendirijilerini döretdiler. Bu görnüşdäki ulag üçin köplenç ulanylýan dizaýn, DC çotgasyna esaslanýan eksenel akym dizaýnlary, täze önüm bolsa AC, doly möhürlenen çotgasyz dizaýn.
DC we AC hereketlendirijileriniň rulonlary stasionar bolup galýar, ýöne goşa rotorlar aýlaw armaturalarynyň ýerine hemişelik magnitleri ulanýarlar. Bu usulyň artykmaçlygy, mehaniki tersligi talap etmeýär.
AC eksenel dizaýny, radial hereketlendirijiler üçin adaty üç fazaly AC hereketlendiriji dolandyryjylaryny hem ulanyp biler. Bu çykdajylary azaltmaga kömek edýär, sebäbi gözegçilik ediji tizligi däl-de, tork akymyny dolandyrýar. Dolandyryjy şeýle enjamlaryň esasy ýygylygy bolan 12 kHz ýa-da ondan ýokary ýygylygy talap edýär.
Higherokary ýygylyk 20 µ H aşaky sargy induksiýasyndan gelýär, ýygylyk tok süýümini azaltmak we sinusoidal signalyň mümkin boldugyça rahat bolmagyny üpjün etmek üçin tok dolandyryp biler. Dinamiki nukdaýnazardan seredeniňde, bu çalt tork üýtgemegine ýol bermek bilen has hereketlendiriji dolandyryşy gazanmagyň ajaýyp usulydyr.
Bu dizaýn paýlanan goşa gatlakly sargylary kabul edýär, şonuň üçin magnit akymy rotordan statoryň üsti bilen başga bir rotora akýar, gaty gysga ýol we has ýokary netijelilik.
Bu dizaýnyň açary, iň ýokary naprýa 60eniýede 60 V hereket edip bilýär we ýokary woltly ulgamlar üçin amatly däl. Şonuň üçin ony elektrik motosiklleri we Renault Twizy ýaly dört tigirli L7e synpy üçin ulanyp bolýar.
60 V iň ýokary naprýa .eniýe motory 48 V elektrik ulgamyna birleşdirmäge mümkinçilik berýär we tehniki hyzmaty ýönekeýleşdirýär.
7ewropanyň Çarçuwaly Düzgünnamasy 2002/24 / EC-de L7e dört tigirli motosikl spesifikasiýalary, batareýalaryň agramyny hasaba almazdan, haryt daşamak üçin ulanylýan ulaglaryň agramynyň 600 kilograma ýetmejekdigini göz öňünde tutýar. Bu ulaglara 200 kilogramdan köp ýolagçy, 1000 kilogramdan köp ýük we 15 kilowat hereketlendiriji güýji götermäge rugsat berilýär. Paýlanan sargy usuly iň ýokary çykaryş güýji 20-25 kWt we üznüksiz güýji 15 kWt bolan 75-100 Nm tork üpjün edip biler.
Ok akymynyň kynçylygy mis sargylaryň ýylylygy nädip paýlaýandygyndadyr, sebäbi ýylylyk rotordan geçmeli. Paýlanan sargy bu meseläni çözmegiň açarydyr, sebäbi köp sanly polýus ýerleri bar. Şeýlelik bilen, mis bilen gabygyň arasynda has uly ýer meýdany bar we ýylylyk daşyna geçirilip, adaty suwuk sowadyş ulgamy tarapyndan çykarylyp bilner.
Birnäçe magnit polýus garmonikany azaltmaga kömek edýän sinusoidal tolkun görnüşlerini ulanmagyň açarydyr. Bu garmonikalar magnitleriň we ýadrosyň gyzmagy hökmünde ýüze çykýar, mis bölekleri ýylylygy alyp bilmeýär. Magnitlerde we demir ýadrolarda ýylylyk ýygnananda netijelilik peselýär, şonuň üçin hereketlendirijiniň işlemegi üçin tolkun formasyny we ýylylyk ýoluny optimizirlemek möhümdir.
Motoryň dizaýny, çykdajylary azaltmak we awtomatiki köpçülikleýin önümçilige ýetmek üçin optimallaşdyryldy. Ekstrudirlenen jaý halkasy çylşyrymly mehaniki gaýtadan işlemegi talap etmeýär we maddy çykdajylary azaldyp biler. Bobin gönüden-göni ýaralanyp biler we dogry gurnama görnüşini saklamak üçin egrem-bugram prosesinde ulanylýar.
Esasy zat, rulonyň täjirçilik taýdan elýeterli simden ýasalmagy, demir ýadrosy bolsa diňe kesilmeli tekjäniň transformator polatyndan örtülen standart bilen örtülendir. Beýleki motor dizaýnlary, has gymmat bolup bilýän ýadro laminasiýasynda ýumşak magnit materiallarynyň ulanylmagyny talap edýär.
Paýlanan sargylaryň ulanylmagy magnit poladyň bölünmeginiň zerur däldigini aňladýar; Has ýönekeý şekiller we öndürmek has aňsat bolup biler. Magnit poladyň göwrümini azaltmak we önümçiligiň aňsatlygyny üpjün etmek çykdajylary azaltmaga ep-esli täsir edýär.
Bu eksenel akym motorynyň dizaýny hem müşderiniň talaplaryna laýyklykda düzülip bilner. Müşderiler esasy dizaýnyň töwereginde işlenip düzülen wersiýalary düzdüler. Soňra beýleki zawodlarda köpeldilip bilinjek irki önümçiligi barlamak üçin synag önümçilik liniýasynda öndürilýär.
Hususlaşdyrma, esasan, ulagyň işleýşi diňe eksenel magnit akym motorynyň dizaýnyna däl-de, eýsem ulagyň gurluşyna, batareýa paketine we BMS-e baglydyr.
Iş wagty: 28-2023-nji sentýabr
