Дар муқоиса бо муҳаррикҳои флюси радиалӣ, муҳаррикҳои флюсҳои меҳварӣ дар тарҳрезии мошини барқӣ бартариҳои зиёд доранд.Масалан, муҳаррикҳои флюсҳои меҳварӣ метавонанд тарҳи дастгоҳи барқро тавассути ҳаракат додани мотор аз тир ба дохили чархҳо тағир диҳанд.
1. Меҳвари қудрат
Моторҳои флюсҳои аксиалӣдиккати зиёд дода истодаанд (таъсир пайдо мекунанд).Дар тӯли солҳои зиёд, ин навъи муҳаррик дар барномаҳои статсионарӣ, ба монанди элеваторҳо ва мошинҳои кишоварзӣ истифода мешуд, аммо дар тӯли даҳсолаи охир, бисёр таҳиягарон барои такмил додани ин технология ва татбиқи он дар мотосиклҳои барқӣ, қаҳвахонаҳои фурудгоҳ, мошинҳои боркаш, электрикӣ кор мекунанд. мошинҳо ва ҳатто ҳавопаймоҳо.
Моторҳои флюси анъанавии радиалӣ магнитҳои доимӣ ё муҳаррикҳои индуксиониро истифода мебаранд, ки дар оптимизатсияи вазн ва арзиш пешрафти назаррас ба даст овардаанд.Аммо онхо дар рохи давом додани тараккиёт ба душворихои зиёде дучор меоянд.Флюси аксиалӣ, як намуди комилан дигари мотор, метавонад алтернативаи хуб бошад.
Дар муқоиса бо муҳаррикҳои радиалӣ, майдони самараноки сатҳи магнитии муҳаррикҳои магнитии меҳвари доимӣ сатҳи ротори мотор аст, на диаметри берунӣ.Аз ин рӯ, дар ҳаҷми муайяни мотор, муҳаррикҳои магнитии доимии меҳвар одатан моменти бештарро таъмин мекунанд.
Моторҳои флюсҳои аксиалӣзичтар мебошанд;Дар муқоиса бо муҳаррикҳои радиалӣ, дарозии меҳвари мотор хеле кӯтоҳтар аст.Барои муҳаррикҳои чархи дохилӣ, ин аксар вақт омили муҳим аст.Сохтори паймонҳои муҳаррикҳои меҳварӣ зичии баландтари нерӯ ва зичии моменти моментро нисбат ба муҳаррикҳои шабеҳи радиалӣ таъмин намуда, зарурати суръати бениҳоят баланди кориро аз байн мебарад.
Самаранокии муҳаррикҳои флюсҳои меҳварӣ низ хеле баланд аст, одатан аз 96% зиёд аст.Ин ба шарофати роҳи кӯтоҳтар ва як андозагирии ҷараён аст, ки дар муқоиса бо беҳтарин муҳаррикҳои флюси радиалии 2D дар бозор муқоисашаванда ё ҳатто баландтар аст.
Дарозии мотор кӯтоҳтар, одатан аз 5 то 8 маротиба кӯтоҳтар ва вазн низ 2 то 5 маротиба кам мешавад.Ин ду омил интихоби тарроҳони платформаи мошинҳои барқиро тағир доданд.
2. Технологияи ҷараёнҳои аксиалӣ
Ду топологияи асосӣ бароимуҳаррикҳои флюси меҳвари: статори ягонаи ротори дугона (баъзан ҳамчун мошинҳои сабки торус номида мешавад) ва статори дугонаи ротори ягона.
Дар айни замон, аксари муҳаррикҳои магнитии доимӣ топологияи ҷараёни радиалиро истифода мебаранд.Занҷи ҷараёнҳои магнитӣ аз магнити доимии ротор оғоз шуда, аз дандони якуми статор мегузарад ва баъд ба таври радиатсионӣ қад-қади статор ҷорӣ мешавад.Пас аз дандони дуюм гузаред, то ба пӯлоди магнитии дуюми ротор бирасед.Дар топологияи ҷараёнҳои меҳварии дугонаи роторӣ ҳалқаи флюс аз магнити аввал оғоз шуда, ба таври меҳвар аз дандонҳои статор мегузарад ва фавран ба магнити дуюм мерасад.
Ин маънои онро дорад, ки роҳи ҷараён нисбат ба муҳаррикҳои флюси радиалӣ хеле кӯтоҳтар аст, ки дар натиҷа ҳаҷми хурдтар аз муҳаррикҳо, зичии баландтар ва самаранокӣ дар ҳамон як қудрат мегардад.
Муҳаррики радиалӣ, ки дар он ҷараёни магнитӣ аз дандони аввал мегузарад ва сипас тавассути статор ба дандони дигар бармегардад ва ба магнит мерасад.Ҷараёни магнитӣ бо роҳи дученака мегузарад.
Роҳи ҷараёнҳои магнитии як мошини меҳвари магнитӣ якченака аст, бинобар ин, пӯлоди электрикии ба ғалла нигаронидашударо истифода бурдан мумкин аст.Ин пӯлод гузариши флюсро осонтар мекунад ва ба ин васила самаранокиро беҳтар мекунад.
Моторҳои ҷараёни радиалӣ одатан печҳои тақсимшударо истифода мебаранд, ки то нисфи нӯги печҳо кор намекунанд.Вазни зиёдатӣ, хароҷот, муқовимати барқ ва талафоти бештари гармӣ оварда мерасонад ва тарроҳонро маҷбур мекунад, ки тарҳи печро беҳтар кунанд.
Растан азмуҳаррикҳои флюси меҳварихеле камтаранд ва баъзе тарҳҳо печҳои мутамарказ ё сегментро истифода мебаранд, ки комилан самаранок мебошанд.Барои мошинҳои радиалии сегментшудаи статор, шикастани роҳи ҷараёнҳои магнитӣ дар статор метавонад талафоти иловагӣ оварад, аммо барои муҳаррикҳои ҷараёни меҳвар ин мушкил нест.Тарҳрезии печи чарх калиди фарқ кардани сатҳи таъминкунандагон мебошад.
3. Инкишоф
Моторҳои флюсҳои меҳварӣ дар тарҳрезӣ ва истеҳсол бо баъзе мушкилоти ҷиддӣ рӯ ба рӯ мешаванд, сарфи назар аз бартариҳои технологии худ, арзиши онҳо нисбат ба муҳаррикҳои радиалӣ хеле баландтар аст.Одамон дар бораи муҳаррикҳои радиалӣ фаҳмиши амиқ доранд ва усулҳои истеҳсолӣ ва таҷҳизоти механикӣ низ ба осонӣ дастрасанд.
Яке аз мушкилоти асосии муҳаррикҳои флюсҳои меҳварӣ нигоҳ доштани фосилаи якхелаи ҳаво байни ротор ва статор мебошад, зеро қувваи магнитӣ аз қувваи муҳаррикҳои радиалӣ хеле зиёдтар аст ва нигоҳ доштани фосилаи якхелаи ҳаворо мушкил мекунад.Муҳаррики гардиши меҳвари дугонаи ротор инчунин мушкилоти паҳншавии гармиро дорад, зеро печ дар амиқ дар дохили статор ва дар байни ду диски ротор ҷойгир буда, паҳншавии гармиро хеле мушкил мекунад.
Истеҳсоли муҳаррикҳои флюси меҳварӣ низ бо сабабҳои зиёд душвор аст.Мошини ротори дугона бо истифода аз мошини дугонаи роторӣ бо топологияи юғҳо (яъне аз статор хориҷ кардани юғи оҳан, вале нигоҳ доштани дандонҳои оҳанӣ) баъзе аз ин мушкилотро бидуни васеъ кардани диаметри мотор ва магнит бартараф мекунад.
Бо вуҷуди ин, бартараф кардани юғ мушкилоти нав меорад, ба монанди чӣ гуна ислоҳ ва ҷойгир кардани дандонҳои инфиродӣ бидуни пайвасти юғи механикӣ.Хунуккунӣ низ як мушкили 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 чоҳ пайваст карда мешаванд, бинобар ин қувваҳо якдигарро бекор мекунанд.Ин маънои онро дорад, ки подшипникҳои дохилӣ ба ин қувваҳо тоб намеоваранд ва ягона вазифаи он нигоҳ доштани статор дар ҳолати мобайни байни ду диски ротор мебошад.
Моторҳои ротории дугонаи статорӣ бо мушкилоти муҳаррикҳои даврашакл рӯ ба рӯ намешаванд, аммо тарҳи статор хеле мураккабтар ва ноил шудан ба автоматизатсия мушкилтар аст ва хароҷоти марбута низ баланд аст.Баръакси ҳама гуна муҳаррики флюси анъанавии радиалӣ, равандҳои истеҳсоли мотор ва таҷҳизоти механикӣ танҳо ба наздикӣ пайдо шуданд.
4. Истифодаи мошинҳои электрикӣ
Эътимоднокӣ дар саноати автомобилсозӣ муҳим аст ва эътимоднокӣ ва устувории гуногунро исбот мекунадмуҳаррикҳои флюси меҳвариба истеҳсолкунандагон бовар кунондан, ки ин муҳаррикҳо барои истеҳсоли оммавӣ мувофиқанд, ҳамеша мушкил буд.Ин таъминкунандагони муҳаррикҳои меҳвариро водор кард, ки мустақилона барномаҳои васеъи санҷишро иҷро кунанд ва ҳар як таъминкунанда нишон дод, ки эътимоднокии мотори онҳо аз муҳаррикҳои анъанавии флюси радиалӣ фарқ надорад.
Ягона ҷузъе, ки метавонад дар як фарсуда шавадмуҳаррики гардиши меҳварӣподшипникхо мебошад.Дарозии ҷараёнҳои магнитии меҳвар нисбатан кӯтоҳ аст ва мавқеи подшипникҳо наздиктар аст, ки одатан барои каме "андозагирӣ" тарҳрезӣ шудаанд.Хушбахтона, муҳаррики флюси меҳвари дорои массаи ротор хурдтар аст ва метавонад ба бори динамикии чоҳи поёнии ротор тоб оварад.Аз ин рӯ, қувваи воқеӣ ба подшипникҳо нисбат ба қувваи муҳаррики флюси радиалӣ хеле хурдтар аст.
Меҳвари электронӣ яке аз аввалин барномаҳои муҳаррикҳои меҳвар мебошад.Паҳнои бориктар метавонад муҳаррик ва қуттии редукторро дар тир фаро гирад.Дар замимаҳои гибридӣ, дарозии меҳвари муҳаррик дар навбати худ дарозии умумии системаи интиқолро кӯтоҳ мекунад.
Қадами навбатӣ насб кардани муҳаррики меҳвар дар чарх аст.Бо ин роҳ, қувваи барқро мустақиман аз мотор ба чархҳо интиқол додан мумкин аст ва самаранокии моторро беҳтар мекунад.Ба туфайли бархам додани трансмисси-яхо, дифференциалхо ва ваелхои пешка-дам мураккабии система низ кам шуд.
Аммо, ба назар чунин мерасад, ки конфигуратсияҳои стандартӣ ҳанӯз пайдо нашудаанд.Ҳар як истеҳсолкунандаи таҷҳизоти аслӣ конфигуратсияҳои мушаххасро меомӯзад, зеро андозаҳо ва шаклҳои гуногуни муҳаррикҳои меҳвар метавонанд тарҳи мошинҳои барқиро тағир диҳанд.Дар муқоиса бо муҳаррикҳои радиалӣ, муҳаррикҳои меҳвар зичии баландтари нерӯ доранд, ки маънои онро дорад, ки муҳаррикҳои меҳвари хурдтар метавонанд истифода шаванд.Ин вариантҳои нави тарроҳиро барои платформаҳои автомобилӣ, ба монанди ҷойгиркунии бастаҳои батарея таъмин мекунад.
4.1 Арматураи сегментӣ
Топологияи муҳаррики YASA (Арматураи бе юғ ва сегментшуда) як намунаи топологияи як статори дугонаи роторӣ мебошад, ки мураккабии истеҳсолиро коҳиш медиҳад ва барои истеҳсоли автоматии оммавӣ мувофиқ аст.Ин муҳаррикҳо зичии қудрати то 10 кВт/кг дар суръати аз 2000 то 9000 чархзанӣ доранд.
Бо истифода аз контролери махсус, он метавонад ҷараёни 200 кВА-ро барои мотор таъмин кунад.Контроллер дорои ҳаҷми тақрибан 5 литр ва 5,8 килограмм вазн дорад, аз ҷумла идоракунии гармӣ бо хунуккунии равғани диэлектрикӣ, ки барои муҳаррикҳои флюси меҳварӣ, инчунин муҳаррикҳои индуксионӣ ва радиалӣ мувофиқ аст.
Ин ба истеҳсолкунандагони таҷҳизоти аслии автомобили барқӣ ва таҳиягарони дараҷаи аввал имкон медиҳад, ки муҳаррики мувофиқро дар асоси барнома ва фазои дастрас чандир интихоб кунанд.Андоза ва вазн хурдтар мошинро сабуктар ва батареяҳои бештар доранд ва ба ин васила афзоиши диапазонро зиёд мекунанд.
5. Истифодаи мотоциклхои электрики
Барои мотоциклҳои барқӣ ва ATV, баъзе ширкатҳо муҳаррикҳои меҳвари AC-ро таҳия кардаанд.Тарҳи маъмулан барои ин навъи нақлиёт истифодашаванда тарҳҳои флюси меҳварии DC асосёфта мебошад, дар ҳоле ки маҳсулоти нав тарҳи AC, тарҳи комилан мӯҳршудаи бе хас мебошад.
Ғарбҳои ҳам муҳаррикҳои доимӣ ва ҳам AC доимӣ мемонанд, аммо роторҳои дугона ба ҷои арматураҳои гардиш магнитҳои доимиро истифода мебаранд.Бартарии ин усул дар он аст, ки вай баргардонидани механикиро талаб намекунад.
Тарҳрезии меҳвари AC инчунин метавонад контроллерҳои муҳаррики сефазавии AC-ро барои муҳаррикҳои радиалӣ истифода барад.Ин барои кам кардани хароҷот кӯмак мекунад, зеро контроллер ҷараёни моментро назорат мекунад, на суръат.Назоратчӣ басомади 12 кГс ё зиёдтарро талаб мекунад, ки басомади асосии чунин дастгоҳҳо мебошад.
Басомади баландтар аз индуктсияи пасти печи 20 μ H аст. Басомад метавонад ҷараёнро назорат кунад, то мавҷи ҷараёнро ба ҳадди ақал расонад ва сигнали синусоидиро то ҳадди имкон ҳамвор таъмин кунад.Аз нуқтаи назари динамикӣ, ин як роҳи олии ноил шудан ба назорати ҳамвортари мотор тавассути имкон додани тағироти босуръати момент мебошад.
Ин тарҳ печи дуқабати тақсимшударо қабул мекунад, бинобар ин ҷараёни магнитӣ аз ротор ба ротори дигар тавассути статор бо роҳи хеле кӯтоҳ ва самаранокии баландтар мегузарад.
Калиди ин тарҳ дар он аст, ки он метавонад бо шиддати ҳадди аксар 60 В кор кунад ва барои системаҳои баландшиддат мувофиқ нест.Аз ин рӯ, он метавонад барои мотоциклҳои электрикӣ ва мошинҳои чорчархаи синфи L7e, ба монанди Renault Twizy истифода шавад.
Шиддати максималии 60 В имкон медиҳад, ки муҳаррик ба системаҳои асосии электрикии 48 В ворид карда шавад ва кори нигоҳдории онро осон кунад.
Мушаххасоти мотосикли чорчархаи L7e дар Низомномаи чаҳорчӯбаи аврупоии 2002/24/EC муқаррар мекунад, ки вазни мошинҳое, ки барои интиқоли бор истифода мешаванд, ба истиснои вазни батареяҳо, аз 600 кило зиёд нест.Ба ин мошинхо ичозат дода мешавад, ки на бештар аз 200 килограмм пассажир, на бештар аз 1000 килограмм бор, на бештар аз 15 киловатт кувваи двигатель кашонанд.Усули печонидани тақсимшуда метавонад моменти 75-100 Нм, бо иқтидори қуллаи баромади 20-25 кВт ва қудрати доимии 15 кВт таъмин карда шавад.
Мушкилоти ҷараёни меҳвар дар он аст, ки чӣ тавр печҳои мис гармиро пароканда мекунанд, ки ин душвор аст, зеро гармӣ бояд аз ротор гузарад.Сарпӯши тақсимшуда калиди ҳалли ин мушкилот аст, зеро он дорои шумораи зиёди слотҳои қутбӣ мебошад.Бо ин роҳ, дар байни мис ва ғилдирак майдони васеътар вуҷуд дорад ва гармиро метавон ба берун интиқол дод ва тавассути системаи хунуккунии моеъи муқаррарӣ холӣ кард.
Қутбҳои магнитии сершумор калиди истифодаи шаклҳои мавҷи синусоида мебошанд, ки ба коҳиш додани гармоника кӯмак мекунанд.Ин гармоникаҳо ҳамчун гарм кардани магнитҳо ва ядро зоҳир мешаванд, дар ҳоле ки ҷузъҳои мис гармиро бурда наметавонанд.Вақте ки гармӣ дар магнитҳо ва ядроҳои оҳан ҷамъ мешавад, самаранокӣ коҳиш меёбад, аз ин рӯ оптимизатсияи шакли мавҷ ва роҳи гармӣ барои кори мотор муҳим аст.
Тарҳи мотор барои кам кардани хароҷот ва ноил шудан ба истеҳсоли автоматии оммавӣ оптимизатсия карда шудааст.Як ҳалқаи манзили истихроҷшуда коркарди мураккаби механикиро талаб намекунад ва метавонад хароҷоти моддиро кам кунад.Гӯшт метавонад мустақиман печонида шавад ва раванди пайвасткунӣ дар ҷараёни печонидашуда барои нигоҳ доштани шакли дурусти васлкунӣ истифода мешавад.
Нуқтаи асосӣ дар он аст, ки орам аз сими стандартии дастраси тиҷоратӣ сохта шудааст, дар ҳоле ки ядрои оҳанӣ бо пӯлоди трансформатори рафи стандартӣ ламинат карда шудааст, ки онро танҳо буридан лозим аст.Дигар тарҳҳои моторӣ истифодаи маводи магнитии мулоимро дар ламинатсияи аслӣ талаб мекунанд, ки шояд гаронтар бошад.
Истифодаи печҳои тақсимшуда маънои онро дорад, ки пӯлоди магнитӣ ба сегментатсия лозим нест;Онҳо метавонанд шаклҳои соддатар ва истеҳсоли осонтар бошанд.Кам кардани андозаи пӯлоди магнитӣ ва таъмини осонии истеҳсоли он ба кам кардани хароҷот таъсири калон мерасонад.
Тарҳрезии ин муҳаррики флюси меҳвариро низ мувофиқи талаботи муштариён фармоиш додан мумкин аст.Мизоҷон версияҳои фармоишӣ доранд, ки дар атрофи тарроҳии асосӣ таҳия шудаанд.Сипас дар хати истеҳсолии озмоишӣ барои санҷиши пеш аз истеҳсолот истеҳсол карда мешавад, ки онро дар дигар заводҳо такрор кардан мумкин аст.
Мутобиқсозӣ асосан аз он иборат аст, ки кори мошин на танҳо аз тарҳрезии муҳаррики ҷараёнҳои магнитии меҳвар, балки аз сифати сохтори мошин, бастаи батарея ва BMS низ вобаста аст.
Вақти фиристодан: сентябр-28-2023