Axiální tokový motor - Axial flux motor

Miniatura DC střídavý axiální motor ukazující integraci s konstrukčními technikami PCB. Rotor zobrazený vpravo je osově magnetizován se střídavou polaritou.

An motor axiálního toku (také známý jako motor s axiální mezerounebo palačinkový motor) je geometrie motor konstrukce, kde je mezera mezi rotorem a statorem, a tedy směr magnetického toku mezi nimi, vyrovnána paralelně s osou otáčení, spíše než radiálně jako u soustředné válcové geometrie běžnějšího motoru s radiální mezerou.[1]

Ačkoli se tato geometrie používá od doby, kdy byly vyvinuty první elektromagnetické motory, její použití bylo vzácné až do široké dostupnosti silných permanentních magnetů a vývoje střídavé stejnosměrné motory, což by mohlo lépe využít některé z výhod axiální geometrie. Axiální geometrii lze použít téměř na jakýkoli provozní princip (např. kartáčovaný DC, indukce, stepper, neochota ), které lze použít v radiálním motoru, a mohou umožnit některé topologie, které by v radiální geometrii nebyly praktické, ale i pro stejný provozní princip existují úvahy v aplikaci a designu, které by způsobily, že jedna geometrie bude vhodnější než jiný. Axiální motory jsou obvykle kratší a širší než ekvivalentní radiální motor.

Konstrukce rotoru a Lynchův motor, typ axiálního kartáčovaný DC motor. Kartáče a spoje jsou vidět ve středu, střídavé permanentní magnety (nejsou zobrazeny) se vyrovnávají se segmenty rotoru, ve kterých protéká proud.

Axiální motory se již nějakou dobu používají pro nízké náklady a nízké náklady střídavý DC motory, protože motor lze snadno postavit přímo na desku plošných spojů, nebo dokonce použít stopy PCB jako vinutí statoru, ale v poslední době se objevily další snahy o konstrukci vysoce výkonných střídavých motorů v axiální geometrii.[2] Úspěšný kartáčovaný DC axiální motor je Lynchův motor, kde rotor je téměř celý složen z plochých měděných pásů s malými železnými jádry vloženými, což umožňuje provoz velmi hustý.

Výhody

  • Motor může být postaven na jakékoli ploché konstrukci, například na desce plošných spojů, pouze s přidáním cívek a ložiska.
  • Proces navíjení cívky může být podstatně jednodušší, stejně jako proces spojování cívky a jádra.
  • Vzhledem k tomu, že cívky jsou ploché, lze snadněji použít obdélníkové měděné pásy, což umožňuje zjednodušení silnoproudých vinutí.
  • Často je možné rotor výrazně odlehčit.
  • Mezeru mezi rotorem a statorem lze upravit bez obrábění nových dílů.
  • Potenciálně kratší délka magnetické dráhy.
  • Většina konstrukčních prvků je plochá a lze je vyrobit bez vlastního odlévání nebo lisovacích nástrojů.
  • Orientované na zrno v rotoru lze snadno použít elektrickou ocel, která má vyšší propustnost a nižší ztráty jádra.

Újmy

  • Rotor je obvykle mnohem širší a způsobuje:
  • Nerovnoměrné rozdělení toku v důsledku segmentů ve tvaru klínu.
  • Cívky, které nejsou mezi dvěma magnety, nemohou snadno využít laminovaná jádra.
  • Vzhledem k tomu, že se segmenty zužují směrem ke středu, je zde menší prostor pro uspořádání vinutí a spojů.

Reference

  1. ^ Parviainen, Asko (duben 2005). „Návrh nízkootáčkových strojů s permanentním magnetem s axiálním tokem a srovnání výkonu mezi stroji s radiálním tokem a stroji s axiálním tokem“ (PDF). MIT.
  2. ^ Moreels, Daan; Leijnen, Peter (30. září 2019). „Tento motor naruby pro elektromobily je hustý a (konečně) praktický“. IEEE. Citováno 2. srpna 2020.