Дар муқоиса бо муҳаррикҳои флюси радиалӣ, муҳаррикҳои флюси меҳварӣ дар тарҳрезии мошинҳои барқӣ бартариҳои зиёд доранд. Масалан, муҳаррикҳои флюси меҳварӣ метавонанд тарҳи системаи интиқоли муҳаррикро тавассути ҳаракат додани муҳаррик аз меҳвар ба дохили чархҳо тағйир диҳанд.
1. Меҳвари қудрат
Моторҳои флюси меҳварӣтаваҷҷӯҳи бештарро ба худ ҷалб мекунанд (кашишро афзун мекунанд). Солҳои зиёд ин намуди муҳаррик дар барномаҳои статсионарӣ ба монанди лифтҳо ва техникаи кишоварзӣ истифода мешуд, аммо дар тӯли даҳсолаи охир бисёре аз таҳиягарон барои такмил додани ин технология ва татбиқи он дар мотосиклҳои барқӣ, подкастҳои фурудгоҳӣ, мошинҳои боркаш, мошинҳои барқӣ ва ҳатто ҳавопаймоҳо кор кардаанд.
Муҳаррикҳои анъанавии радиалии флюс аз магнитҳои доимӣ ё муҳаррикҳои индуксионӣ истифода мебаранд, ки дар беҳтар кардани вазн ва арзиш пешрафти назаррас ба даст овардаанд. Аммо, онҳо дар идомаи таҳия бо мушкилоти зиёде рӯбарӯ мешаванд. Флюси меҳварӣ, як навъи комилан дигари муҳаррик, метавонад алтернативаи хуб бошад.
Дар муқоиса бо муҳаррикҳои радиалӣ, масоҳати муассири сатҳи магнитии муҳаррикҳои магнитии доимии бо ҷараёни меҳварӣ сатҳи ротори муҳаррик аст, на диаметри берунӣ. Аз ин рӯ, дар ҳаҷми муайяни муҳаррик, муҳаррикҳои магнитии доимии бо ҷараёни меҳварӣ одатан метавонанд моменти бештарро таъмин кунанд.
Моторҳои флюси меҳварӣфишурдатаранд; Дар муқоиса бо муҳаррикҳои радиалӣ, дарозии меҳварии муҳаррик хеле кӯтоҳтар аст. Барои муҳаррикҳои чархи дохилӣ, ин аксар вақт омили муҳим аст. Сохтори фишурдашудаи муҳаррикҳои меҳварӣ нисбат ба муҳаррикҳои шабеҳи радиалӣ зичии баландтари қувва ва зичии моменти гардишро таъмин мекунад ва бо ин васила ниёз ба суръати хеле баланди кориро аз байн мебарад.
Самаранокии муҳаррикҳои флюси меҳварӣ низ хеле баланд буда, одатан аз 96% зиёд аст. Ин ба шарофати роҳи флюси якченака ва кӯтоҳтар аст, ки дар муқоиса бо беҳтарин муҳаррикҳои флюси радиалии дученака дар бозор аз ҷиҳати самаранокӣ қобили муқоиса ё ҳатто баландтар аст.
Дарозии муҳаррик кӯтоҳтар аст, одатан аз 5 то 8 маротиба кӯтоҳтар аст ва вазн низ аз 2 то 5 маротиба кам мешавад. Ин ду омил интихоби тарроҳони платформаи мошинҳои барқиро тағйир додаанд.
2. Технологияи флюси меҳварӣ
Ду топологияи асосӣ мавҷудандмуҳаррикҳои флюси меҳварӣ: статори яккаса бо ду ротори дугона (баъзан ҳамчун мошинҳои услуби торус номида мешаванд) ва статори дугона бо як ротори якгона.
Дар айни замон, аксари муҳаррикҳои магнитии доимӣ аз топологияи ҷараёни радиалӣ истифода мебаранд. Схемаи ҷараёни магнитӣ бо магнити доимӣ дар ротор оғоз мешавад, аз дандони якуми статор мегузарад ва сипас дар баробари статор ба таври радиалӣ ҷараён мегирад. Сипас, аз дандони дуюм мегузарад, то ба пӯлоди магнитии дуюм дар ротор бирасад. Дар топологияи ҷараёни меҳварии дугонаи ротор, ҳалқаи ҷараёни магнитӣ аз магнити якум оғоз мешавад, аз дандонҳои статор ба таври меҳварӣ мегузарад ва фавран ба магнити дуюм мерасад.
Ин маънои онро дорад, ки масири ҷараён нисбат ба муҳаррикҳои радиалии ҷараён хеле кӯтоҳтар аст, ки боиси ҳаҷми хурдтари муҳаррикҳо, зичии баланди қувва ва самаранокии баландтар дар ҳамон қувва мегардад.
Муҳаррики радиалӣ, ки дар он ҷараёни магнитӣ аз дандони аввал мегузарад ва сипас тавассути статор ба дандони навбатӣ бармегардад ва ба магнит мерасад. Ҷараёни магнитӣ роҳи дученакаеро пайгирӣ мекунад.
Масири ҷараёни магнитии дастгоҳи ҷараёни магнитии меҳварӣ якченака аст, аз ин рӯ, пӯлоди электрикии ба донаҳо нигаронидашударо истифода бурдан мумкин аст. Ин пӯлод гузариши ҷараёни магнитиро осон мекунад ва бо ин васила самаранокиро беҳтар мекунад.
Моторҳои флюси радиалӣ анъанавӣ аз печҳои тақсимшуда истифода мебаранд, ки то нисфи нӯгҳои печ кор намекунанд. Часпидани печ боиси вазн, хароҷот, муқовимати барқӣ ва талафоти гармии бештар мегардад, ки тарроҳонро маҷбур мекунад, ки тарҳи печро беҳтар кунанд.
Печ ба охир мерасадмуҳаррикҳои флюси меҳварӣхеле камтаранд ва баъзе тарҳҳо печҳои мутамарказ ё сегментшударо истифода мебаранд, ки комилан самаранок мебошанд. Барои мошинҳои радиалии статори сегментшуда, кандашавии роҳи ҷараёни магнитӣ дар статор метавонад талафоти иловагӣ ба бор орад, аммо барои муҳаррикҳои ҷараёни меҳварӣ ин мушкил нест. Тарроҳии печи печ калиди фарқ кардани сатҳи таъминкунандагон аст.
3. Рушд
Моторҳои флюси меҳварӣ дар тарроҳӣ ва истеҳсол бо баъзе мушкилоти ҷиддӣ рӯбарӯ мешаванд, сарфи назар аз бартариҳои технологӣ, арзиши онҳо нисбат ба муҳаррикҳои радиалӣ хеле баландтар аст. Мардум дарки хеле амиқ дар бораи муҳаррикҳои радиалӣ доранд ва усулҳои истеҳсол ва таҷҳизоти механикӣ низ ба осонӣ дастрасанд.
Яке аз мушкилоти асосии муҳаррикҳои флюси меҳварӣ нигоҳ доштани фосилаи ҳавои якхела байни ротор ва статор мебошад, зеро қувваи магнитӣ нисбат ба муҳаррикҳои радиалӣ хеле зиёдтар аст, ки нигоҳ доштани фосилаи ҳавои якхеларо душвор мегардонад. Муҳаррики флюси меҳварии ду роторӣ инчунин мушкилоти паҳншавии гармӣ дорад, зеро печ дар дохили статор ва байни ду диски ротор ҷойгир аст, ки паҳншавии гармиро хеле душвор мегардонад.
Истеҳсоли муҳаррикҳои флюси меҳварӣ низ аз бисёр сабабҳо душвор аст. Мошини ду роторӣ, ки мошини ду роторӣ бо топологияи гиреҳҳо (яъне хориҷ кардани гиреҳи оҳанин аз статор, вале нигоҳ доштани дандонҳои оҳанин) истифода мебарад, баъзе аз ин мушкилотро бе васеъ кардани диаметри муҳаррик ва магнит бартараф мекунад.
Аммо, хориҷ кардани дандон бо мушкилоти нав рӯ ба рӯ мешавад, ба монанди чӣ гуна ислоҳ ва ҷойгир кардани дандонҳои алоҳида бидуни пайвасти дандонҳои механикӣ. Хунуккунӣ низ як мушкилии бузургтар аст.
Истеҳсоли ротор ва нигоҳ доштани фосилаи ҳаво низ душвор аст, зеро диски ротор роторро ҷалб мекунад. Бартарии он дар он аст, ки дискҳои ротор мустақиман тавассути ҳалқаи меҳвар пайваст карда шудаанд, аз ин рӯ қувваҳо якдигарро бекор мекунанд. Ин маънои онро дорад, ки подшипники дохилӣ ба ин қувваҳо тоб намеорад ва ягона вазифаи он нигоҳ доштани статор дар мавқеи миёна байни ду диски ротор мебошад.
Муҳаррикҳои якротори ду статорӣ бо мушкилоти муҳаррикҳои даврашакл рӯбарӯ намешаванд, аммо тарҳи статор хеле мураккабтар ва ба даст овардани автоматикунонӣ душвор аст ва хароҷоти марбут ба он низ баланд аст. Бар хилофи ҳама гуна муҳаррикҳои анъанавии флюси радиалӣ, равандҳои истеҳсоли муҳаррики меҳварӣ ва таҷҳизоти механикӣ ба наздикӣ пайдо шудаанд.
4. Истифодаи воситаҳои нақлиёти барқӣ
Эътимоднокӣ дар саноати автомобилсозӣ муҳим аст ва исботи эътимоднокӣ ва устувории намудҳои гуногун мебошадмуҳаррикҳои флюси меҳварӣбовар кунонидани истеҳсолкунандагон ба он ки ин муҳаррикҳо барои истеҳсоли оммавӣ мувофиқанд, ҳамеша як мушкил буд. Ин таъминкунандагони муҳаррикҳои меҳвариро водор кард, ки барномаҳои васеи тасдиқкуниро мустақилона анҷом диҳанд ва ҳар як таъминкунанда нишон медиҳад, ки эътимоднокии муҳаррики онҳо аз муҳаррикҳои анъанавии флюси радиалӣ фарқ надорад.
Ягона компоненте, ки метавонад дар як вақт фарсуда шавадмуҳаррики флюси меҳварӣподшипникҳо мебошанд. Дарозии ҷараёни магнитии меҳварӣ нисбатан кӯтоҳ аст ва мавқеи подшипникҳо наздиктар аст, ки одатан барои каме "аз андоза зиёдтар" тарҳрезӣ шудаанд. Хушбахтона, муҳаррики ҷараёни меҳварӣ массаи ротори хурдтар дорад ва метавонад ба сарбориҳои камтари динамикии меҳвари ротор тоб оварад. Аз ин рӯ, қувваи воқеии ба подшипникҳо татбиқшаванда нисбат ба қувваи муҳаррики ҷараёни радиалӣ хеле хурдтар аст.
Меҳвари электронӣ яке аз аввалин истифодаҳои муҳаррикҳои меҳварӣ мебошад. Паҳнои тунуктар метавонад муҳаррик ва қуттии фишангро дар меҳвар ҷойгир кунад. Дар истифодаҳои гибридӣ, дарозии кӯтоҳтари меҳварии муҳаррик, дар навбати худ, дарозии умумии системаи интиқолро кӯтоҳ мекунад.
Қадами навбатӣ насб кардани муҳаррики меҳварӣ дар чарх аст. Бо ин роҳ, қувва мустақиман аз муҳаррик ба чархҳо интиқол дода мешавад, ки самаранокии муҳаррикро беҳтар мекунад. Бо сабаби аз байн бурдани қуттиҳои интиқол, дифференсиалҳо ва меҳварҳои гардонанда, мураккабии система низ кам шудааст.
Аммо, ба назар мерасад, ки конфигуратсияҳои стандартӣ ҳанӯз пайдо нашудаанд. Ҳар як истеҳсолкунандаи таҷҳизоти аслӣ конфигуратсияҳои мушаххасро меомӯзад, зеро андоза ва шаклҳои гуногуни муҳаррикҳои меҳварӣ метавонанд тарҳи мошинҳои барқиро тағйир диҳанд. Дар муқоиса бо муҳаррикҳои радиалӣ, муҳаррикҳои меҳварӣ зичии баланди қудрат доранд, ки маънои онро дорад, ки муҳаррикҳои хурдтари меҳварӣ метавонанд истифода шаванд. Ин имконоти нави тарроҳиро барои платформаҳои мошинҳо, ба монанди ҷойгиркунии батареяҳо, фароҳам меорад.
4.1 Арматураи сегментӣ
Топологияи муҳаррики YASA (Арматураи бе йӯкл ва сегментӣ) намунаи топологияи як статори ду роторӣ мебошад, ки мураккабии истеҳсолотро кам мекунад ва барои истеҳсоли оммавии автоматӣ мувофиқ аст. Ин муҳаррикҳо зичии қудрат то 10 кВт/кг дар суръати аз 2000 то 9000 чархзанӣ дар як дақиқа доранд.
Бо истифода аз контроллери махсус, он метавонад ҷараёни 200 кВА-ро барои муҳаррик таъмин кунад. Контроллер ҳаҷми тақрибан 5 литр ва вазни 5,8 килограммро ташкил медиҳад, аз ҷумла идоракунии гармӣ бо хунуккунии равғани диэлектрикӣ, ки барои муҳаррикҳои ҷараёни меҳварӣ ва инчунин муҳаррикҳои ҷараёни индуксионӣ ва радиалӣ мувофиқ аст.
Ин ба истеҳсолкунандагони таҷҳизоти аслии воситаҳои нақлиёти барқӣ ва таҳиягарони сатҳи аввал имкон медиҳад, ки муҳаррики мувофиқро вобаста ба барнома ва фазои мавҷуда чандирона интихоб кунанд. Андоза ва вазни хурдтар воситаи нақлиётро сабуктар ва дорои батареяҳои бештар мегардонад, ки бо ин васила масофаи ҳаракатро зиёд мекунад.
5. Истифодаи мотосиклҳои барқӣ
Барои мотосиклҳои барқӣ ва ATV, баъзе ширкатҳо муҳаррикҳои флюси меҳварии AC-ро таҳия кардаанд. Тарҳи маъмулан истифодашаванда барои ин намуди воситаи нақлиёт тарҳҳои флюси меҳварии DC дар асоси хасу мебошанд, дар ҳоле ки маҳсулоти нав тарҳи AC ва бе хасу пурра мӯҳршуда мебошад.
Каталҳои ҳарду муҳаррикҳои ҷараёни доимӣ ва ҷараёни тағйирёбанда бетартиб мемонанд, аммо роторҳои дугона ба ҷои яккорҳои чархзананда аз магнитҳои доимӣ истифода мебаранд. Бартарии ин усул дар он аст, ки он ба гардиши механикии баръакс ниёз надорад.
Тарҳи меҳварии AC инчунин метавонад контроллерҳои стандартии муҳаррики AC-и сефазаро барои муҳаррикҳои радиалӣ истифода барад. Ин ба кам кардани хароҷот мусоидат мекунад, зеро контроллер ҷараёни моменти моментро идора мекунад, на суръатро. Контроллер ба басомади 12 кГц ё баландтар ниёз дорад, ки басомади асосии чунин дастгоҳҳо мебошад.
Басомади баландтар аз индуктивияти печи пасти 20 µH ба даст меояд. Басомад метавонад ҷараёнро идора кунад, то мавҷҳои ҷараёнро кам кунад ва сигнали синусоидалиро то ҳадди имкон ҳамвор таъмин кунад. Аз нигоҳи динамикӣ, ин роҳи олии ба даст овардани идоракунии ҳамвортари муҳаррик тавассути имкон додани тағироти босуръати моменти гардиш мебошад.
Ин тарҳ печи дуқабата тақсимшударо қабул мекунад, аз ин рӯ ҷараёни магнитӣ аз ротор ба ротори дигар тавассути статор бо роҳи хеле кӯтоҳ ва самаранокии баландтар ҷараён мегирад.
Калиди ин тарҳ дар он аст, ки он метавонад бо шиддати максималии 60 В кор кунад ва барои системаҳои шиддати баландтар мувофиқ нест. Аз ин рӯ, онро метавон барои мотосиклҳои барқӣ ва мошинҳои чорчархаи синфи L7e, ба монанди Renault Twizy, истифода бурд.
Шиддати максималии 60 В имкон медиҳад, ки муҳаррик ба системаҳои барқии асосии 48 В пайваст карда шавад ва корҳои нигоҳдориро содда гардонад.
Мушаххасоти мотосиклҳои чорчархаи L7e дар Низомномаи чаҳорчӯбаи аврупоӣ 2002/24/EC муқаррар мекунад, ки вазни воситаҳои нақлиёте, ки барои интиқоли мол истифода мешаванд, ба истиснои вазни батареяҳо, аз 600 килограмм зиёд нест. Ба ин воситаҳои нақлиёт иҷозат дода мешавад, ки на бештар аз 200 килограмм мусофир, на бештар аз 1000 килограмм бор ва на бештар аз 15 киловатт қувваи муҳаррикро интиқол диҳанд. Усули печкунии тақсимшуда метавонад моменти гардиши 75-100 Нм, бо қувваи баромади авҷи 20-25 кВт ва қувваи пайваста 15 кВт-ро таъмин кунад.
Мушкилоти ҷараёни меҳварӣ дар он аст, ки чӣ гуна печҳои мис гармиро пароканда мекунанд, ки ин душвор аст, зеро гармӣ бояд аз ротор гузарад. Печи тақсимшуда калиди ҳалли ин мушкилот аст, зеро он шумораи зиёди сӯрохиҳои қутбӣ дорад. Бо ин роҳ, байни мис ва пӯст масоҳати калонтар вуҷуд дорад ва гармӣ метавонад ба берун интиқол дода шавад ва тавассути системаи стандартии хунуккунии моеъ хориҷ карда шавад.
Қутбҳои зиёди магнитӣ калиди истифодаи шаклҳои мавҷи синусоидӣ мебошанд, ки ба кам кардани гармоникаҳо мусоидат мекунанд. Ин гармоникаҳо ҳамчун гармшавии магнитҳо ва ядро зоҳир мешаванд, дар ҳоле ки ҷузъҳои мис наметавонанд гармиро интиқол диҳанд. Вақте ки гармӣ дар магнитҳо ва ядроҳои оҳан ҷамъ мешавад, самаранокӣ коҳиш меёбад, аз ин рӯ, беҳсозии шакли мавҷ ва масири гармӣ барои кори муҳаррик муҳим аст.
Тарроҳии муҳаррик барои кам кардани хароҷот ва ба даст овардани истеҳсоли автоматии оммавӣ оптимизатсия шудааст. Ҳалқаи корпуси экструзишуда коркарди мураккаби механикиро талаб намекунад ва метавонад хароҷоти маводро кам кунад. Плитаро мустақиман печондан мумкин аст ва ҳангоми печондани он раванди пайвасткунӣ истифода мешавад, то шакли дурусти васлкуниро нигоҳ дорад.
Нуктаи асосӣ дар он аст, ки катушка аз сими стандартии дастраси тиҷоратӣ сохта шудааст, дар ҳоле ки асли оҳанин бо пӯлоди трансформатори стандартии ламинатшуда пӯшонида шудааст, ки онро танҳо ба шакл додан лозим аст. Тарҳҳои дигари муҳаррик истифодаи маводҳои нарми магнитиро дар ламинатсияи аслӣ талаб мекунанд, ки метавонад гаронтар бошад.
Истифодаи печҳои тақсимшуда маънои онро дорад, ки пӯлоди магнитӣ ба қисмҳо тақсим карда намешавад; онҳо метавонанд шаклҳои соддатар ва истеҳсолашон осонтар бошанд. Кам кардани андозаи пӯлоди магнитӣ ва таъмини осонии истеҳсоли он ба кам кардани хароҷот таъсири назаррас мерасонад.
Тарроҳии ин муҳаррики флюси меҳвариро инчунин мувофиқи талаботи муштариён танзим кардан мумкин аст. Муштариён версияҳои фармоиширо дар асоси тарҳи асосӣ таҳия кардаанд. Сипас, дар хатти озмоишии истеҳсолӣ барои санҷиши барвақти истеҳсолот истеҳсол карда мешаванд, ки онро дар дигар корхонаҳо такрор кардан мумкин аст.
Фармоишдиҳӣ асосан аз он сабаб аст, ки кори воситаи нақлиёт на танҳо аз тарҳи муҳаррики ҷараёни магнитии меҳварӣ, балки аз сифати сохтори воситаи нақлиёт, батарея ва BMS низ вобаста аст.
Вақти нашр: 28 сентябри соли 2023
