O'i gymharu â moduron fflwcs rheiddiol, mae gan moduron fflwcs echelinol lawer o fanteision mewn dylunio cerbydau trydan. Er enghraifft, gall moduron fflwcs echelinol newid dyluniad y trên pŵer trwy symud y modur o'r echel i'r tu mewn i'r olwynion.
1.Axis o bŵer
Motors fflwcs echelinolyn cael sylw cynyddol (ennill traction). Am nifer o flynyddoedd, defnyddiwyd y math hwn o fodur mewn cymwysiadau sefydlog megis codwyr a pheiriannau amaethyddol, ond dros y degawd diwethaf, mae llawer o ddatblygwyr wedi bod yn gweithio i wella'r dechnoleg hon a'i gymhwyso i feiciau modur trydan, codennau maes awyr, tryciau cargo, trydan. cerbydau, a hyd yn oed awyrennau.
Mae moduron fflwcs rheiddiol traddodiadol yn defnyddio magnetau parhaol neu foduron sefydlu, sydd wedi gwneud cynnydd sylweddol wrth optimeiddio pwysau a chost. Fodd bynnag, maent yn wynebu llawer o anawsterau wrth barhau i ddatblygu. Gall fflwcs echelinol, math hollol wahanol o fodur, fod yn ddewis arall da.
O'i gymharu â moduron rheiddiol, arwynebedd magnetig effeithiol moduron magnet parhaol fflwcs echelinol yw wyneb y rotor modur, nid y diamedr allanol. Felly, mewn cyfaint penodol o fodur, gall moduron magnet parhaol fflwcs echelinol ddarparu mwy o trorym fel arfer.
Motors fflwcs echelinolyn fwy cryno; O'i gymharu â moduron rheiddiol, mae hyd echelinol y modur yn llawer byrrach. Ar gyfer moduron olwyn mewnol, mae hyn yn aml yn ffactor hollbwysig. Mae strwythur cryno moduron echelinol yn sicrhau dwysedd pŵer uwch a dwysedd trorym na moduron rheiddiol tebyg, gan ddileu'r angen am gyflymder gweithredu hynod o uchel.
Mae effeithlonrwydd moduron fflwcs echelinol hefyd yn uchel iawn, fel arfer yn fwy na 96%. Mae hyn diolch i'r llwybr fflwcs un dimensiwn byrrach, sy'n gymharol neu hyd yn oed yn uwch o ran effeithlonrwydd o'i gymharu â'r moduron fflwcs rheiddiol 2D gorau ar y farchnad.
Mae hyd y modur yn fyrrach, fel arfer 5 i 8 gwaith yn fyrrach, ac mae'r pwysau hefyd yn cael ei leihau 2 i 5 gwaith. Mae'r ddau ffactor hyn wedi newid y dewis o ddylunwyr llwyfan cerbydau trydan.
2. technoleg fflwcs echelinol
Mae dwy brif dopoleg ar gyfermoduron fflwcs echelinol: stator sengl rotor deuol (cyfeirir ato weithiau fel peiriannau arddull torus) a stator deuol rotor sengl.
Ar hyn o bryd, mae'r rhan fwyaf o moduron magnet parhaol yn defnyddio topoleg fflwcs rheiddiol. Mae'r gylched fflwcs magnetig yn dechrau gyda magnet parhaol ar y rotor, yn mynd trwy'r dant cyntaf ar y stator, ac yna'n llifo'n radial ar hyd y stator. Yna ewch trwy'r ail dant i gyrraedd yr ail ddur magnetig ar y rotor. Mewn topoleg fflwcs echelinol deuol rotor, mae'r ddolen fflwcs yn cychwyn o'r magnet cyntaf, yn mynd yn echelinol trwy'r dannedd stator, ac yn cyrraedd yr ail fagnet ar unwaith.
Mae hyn yn golygu bod y llwybr fflwcs yn llawer byrrach na llwybr moduron fflwcs radial, gan arwain at gyfeintiau modur llai, dwysedd pŵer uwch ac effeithlonrwydd ar yr un pŵer.
Modur rheiddiol, lle mae'r fflwcs magnetig yn mynd trwy'r dant cyntaf ac yna'n dychwelyd i'r dant nesaf trwy'r stator, gan gyrraedd y magnet. Mae fflwcs magnetig yn dilyn llwybr dau ddimensiwn.
Mae llwybr fflwcs magnetig peiriant fflwcs magnetig echelinol yn un dimensiwn, felly gellir defnyddio dur trydanol sy'n canolbwyntio ar grawn. Mae'r dur hwn yn ei gwneud hi'n haws i'r fflwcs basio drwodd, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd.
Yn draddodiadol, mae moduron fflwcs rheiddiol yn defnyddio dirwyniadau gwasgaredig, gyda hyd at hanner y pennau troellog ddim yn gweithio. Bydd gordo'r coil yn arwain at bwysau ychwanegol, cost, ymwrthedd trydanol, a mwy o golled gwres, gan orfodi dylunwyr i wella'r dyluniad troellog.
Mae'r coil yn dod i ben omoduron fflwcs echelinolyn llawer llai, ac mae rhai dyluniadau'n defnyddio dirwyniadau crynodedig neu segmentiedig, sy'n gwbl effeithiol. Ar gyfer peiriannau rheiddiol stator segmentiedig, gall rhwyg y llwybr fflwcs magnetig yn y stator ddod â cholledion ychwanegol, ond ar gyfer moduron fflwcs echelinol, nid yw hyn yn broblem. Dyluniad y coil weindio yw'r allwedd i wahaniaethu ar lefel y cyflenwyr.
3. Datblygiad
Mae moduron fflwcs echelinol yn wynebu rhai heriau difrifol o ran dylunio a chynhyrchu, er gwaethaf eu manteision technolegol, mae eu costau'n llawer uwch na chostau moduron rheiddiol. Mae gan bobl ddealltwriaeth drylwyr iawn o moduron rheiddiol, ac mae dulliau gweithgynhyrchu ac offer mecanyddol hefyd ar gael yn rhwydd.
Un o brif heriau moduron fflwcs echelinol yw cynnal bwlch aer unffurf rhwng y rotor a'r stator, gan fod y grym magnetig yn llawer mwy na grym moduron rheiddiol, gan ei gwneud hi'n anodd cynnal bwlch aer unffurf. Mae gan y modur fflwcs echelinol deuol rotor hefyd faterion afradu gwres, gan fod y troellog wedi'i leoli'n ddwfn o fewn y stator a rhwng y ddau ddisg rotor, gan wneud afradu gwres yn anodd iawn.
Mae moduron fflwcs echelinol hefyd yn anodd eu cynhyrchu am lawer o resymau. Mae'r peiriant rotor deuol sy'n defnyddio peiriant rotor deuol gyda thopoleg iau (hy tynnu'r iau haearn o'r stator ond gan gadw'r dannedd haearn) yn goresgyn rhai o'r problemau hyn heb ehangu'r diamedr modur a'r magnet.
Fodd bynnag, mae cael gwared ar yr iau yn dod â heriau newydd, megis sut i drwsio a lleoli dannedd unigol heb gysylltiad iau mecanyddol. Mae oeri hefyd yn her fwy.
Mae hefyd yn anodd cynhyrchu'r rotor a chynnal y bwlch aer, gan fod y disg rotor yn denu'r rotor. Y fantais yw bod y disgiau rotor wedi'u cysylltu'n uniongyrchol trwy gylch siafft, felly mae'r lluoedd yn canslo ei gilydd. Mae hyn yn golygu nad yw'r dwyn mewnol yn gwrthsefyll y grymoedd hyn, a'i unig swyddogaeth yw cadw'r stator yn y safle canol rhwng y ddau ddisg rotor.
Nid yw moduron rotor sengl stator dwbl yn wynebu heriau moduron cylchol, ond mae dyluniad y stator yn llawer mwy cymhleth ac anodd ei gyflawni awtomeiddio, ac mae'r costau cysylltiedig hefyd yn uchel. Yn wahanol i unrhyw fodur fflwcs rheiddiol traddodiadol, dim ond yn ddiweddar y mae prosesau gweithgynhyrchu modur echelinol ac offer mecanyddol wedi dod i'r amlwg.
4. Cymhwyso cerbydau trydan
Mae dibynadwyedd yn hanfodol yn y diwydiant modurol, ac yn profi dibynadwyedd a chadernid gwahanolmoduron fflwcs echelinolmae argyhoeddi gweithgynhyrchwyr bod y moduron hyn yn addas ar gyfer cynhyrchu màs bob amser wedi bod yn her. Mae hyn wedi ysgogi cyflenwyr moduron echelinol i gynnal rhaglenni dilysu helaeth ar eu pen eu hunain, gyda phob cyflenwr yn dangos nad yw eu dibynadwyedd modur yn wahanol i foduron fflwcs rheiddiol traddodiadol.
Yr unig gydran a all wisgo allan mewn anmodur fflwcs echelinolyw y berynnau. Mae hyd y fflwcs magnetig echelinol yn gymharol fyr, ac mae lleoliad y Bearings yn agosach, fel arfer wedi'u cynllunio i fod ychydig yn "ormod o ran maint". Yn ffodus, mae gan y modur fflwcs echelinol fàs rotor llai a gall wrthsefyll llwythi siafft deinamig rotor is. Felly, mae'r grym gwirioneddol a gymhwysir i'r Bearings yn llawer llai na grym y modur fflwcs rheiddiol.
Echel electronig yw un o gymwysiadau cyntaf moduron echelinol. Gall y lled teneuach grynhoi'r modur a'r blwch gêr yn yr echel. Mewn cymwysiadau hybrid, mae hyd echelinol byrrach y modur yn ei dro yn byrhau cyfanswm hyd y system drosglwyddo.
Y cam nesaf yw gosod y modur echelinol ar yr olwyn. Yn y modd hwn, gellir trosglwyddo pŵer yn uniongyrchol o'r modur i'r olwynion, gan wella effeithlonrwydd y modur. Oherwydd dileu trosglwyddiadau, gwahaniaethau, a siafftiau gyrru, mae cymhlethdod y system hefyd wedi'i leihau.
Fodd bynnag, mae'n ymddangos nad yw ffurfweddiadau safonol wedi ymddangos eto. Mae pob gwneuthurwr offer gwreiddiol yn ymchwilio i gyfluniadau penodol, oherwydd gall gwahanol feintiau a siapiau moduron echelinol newid dyluniad cerbydau trydan. O'i gymharu â moduron rheiddiol, mae gan moduron echelinol ddwysedd pŵer uwch, sy'n golygu y gellir defnyddio moduron echelinol llai. Mae hyn yn darparu opsiynau dylunio newydd ar gyfer llwyfannau cerbydau, megis gosod pecynnau batri.
4.1 Armature segmentiedig
Mae topoleg modur YASA (Yokeless and Segmented Armature) yn enghraifft o dopoleg stator sengl rotor deuol, sy'n lleihau cymhlethdod gweithgynhyrchu ac sy'n addas ar gyfer cynhyrchu màs awtomataidd. Mae gan y moduron hyn ddwysedd pŵer o hyd at 10 kW / kg ar gyflymder o 2000 i 9000 rpm.
Gan ddefnyddio rheolydd pwrpasol, gall ddarparu cerrynt o 200 kVA ar gyfer y modur. Mae gan y rheolydd gyfaint o tua 5 litr ac mae'n pwyso 5.8 cilogram, gan gynnwys rheolaeth thermol gydag oeri olew dielectrig, sy'n addas ar gyfer moduron fflwcs echelinol yn ogystal â moduron fflwcs ymsefydlu a rheiddiol.
Mae hyn yn caniatáu i weithgynhyrchwyr offer gwreiddiol cerbydau trydan a datblygwyr haen gyntaf ddewis y modur priodol yn hyblyg yn seiliedig ar y cais a'r gofod sydd ar gael. Mae'r maint a'r pwysau llai yn gwneud y cerbyd yn ysgafnach ac yn cael mwy o fatris, a thrwy hynny gynyddu hwb yr ystod.
5. Cymhwyso beiciau modur trydan
Ar gyfer beiciau modur trydan ac ATVs, mae rhai cwmnïau wedi datblygu moduron fflwcs echelinol AC. Y dyluniad a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer y math hwn o gerbyd yw dyluniadau fflwcs echelinol sy'n seiliedig ar frwsh DC, tra bod y cynnyrch newydd yn ddyluniad AC heb frwsh wedi'i selio'n llawn.
Mae coiliau moduron DC ac AC yn aros yn llonydd, ond mae'r rotorau deuol yn defnyddio magnetau parhaol yn lle armatures cylchdroi. Mantais y dull hwn yw nad oes angen ei wrthdroi'n fecanyddol.
Gall y dyluniad echelin AC hefyd ddefnyddio rheolwyr modur AC tri cham safonol ar gyfer moduron rheiddiol. Mae hyn yn helpu i leihau costau, gan fod y rheolydd yn rheoli cerrynt trorym, nid cyflymder. Mae angen amledd o 12 kHz neu uwch ar y rheolydd, sef amledd prif ffrwd dyfeisiau o'r fath.
Daw'r amledd uwch o'r anwythiad troellog isaf o 20 µ H. Gall yr amledd reoli'r cerrynt i leihau crychdonnau cerrynt a sicrhau bod signal sinwsoidal mor llyfn â phosibl. O safbwynt deinamig, mae hon yn ffordd wych o gyflawni rheolaeth modur llyfnach trwy ganiatáu ar gyfer newidiadau torque cyflym.
Mae'r dyluniad hwn yn mabwysiadu dirwyniad haen dwbl dosbarthedig, felly mae'r fflwcs magnetig yn llifo o'r rotor i rotor arall trwy'r stator, gyda llwybr byr iawn ac effeithlonrwydd uwch.
Yr allwedd i'r dyluniad hwn yw y gall weithredu ar foltedd uchaf o 60 V ac nid yw'n addas ar gyfer systemau foltedd uwch. Felly, gellir ei ddefnyddio ar gyfer beiciau modur trydan a cherbydau pedair olwyn dosbarth L7e fel Renault Twizy.
Mae'r foltedd uchaf o 60 V yn caniatáu i'r modur gael ei integreiddio i systemau trydanol 48 V prif ffrwd ac yn symleiddio gwaith cynnal a chadw.
Mae manylebau beiciau modur pedair olwyn L7e yn Rheoliad Fframwaith Ewropeaidd 2002/24/EC yn nodi nad yw pwysau cerbydau a ddefnyddir i gludo nwyddau yn fwy na 600 cilogram, ac eithrio pwysau batris. Caniateir i'r cerbydau hyn gludo dim mwy na 200 cilogram o deithwyr, dim mwy na 1000 cilogram o gargo, a dim mwy na 15 cilowat o bŵer injan. Gall y dull troellog dosbarthedig ddarparu trorym o 75-100 Nm, gyda phŵer allbwn brig o 20-25 kW a phŵer di-dor o 15 kW.
Her fflwcs echelinol yw sut mae dirwyniadau copr yn gwasgaru gwres, sy'n anodd oherwydd bod yn rhaid i wres fynd trwy'r rotor. Y dirwyniad dosbarthedig yw'r allwedd i ddatrys y broblem hon, gan fod ganddo nifer fawr o slotiau polyn. Yn y modd hwn, mae arwynebedd mwy rhwng y copr a'r gragen, a gellir trosglwyddo gwres i'r tu allan a'i ollwng gan system oeri hylif safonol.
Mae polion magnetig lluosog yn allweddol i ddefnyddio ffurfiau tonnau sinwsoidaidd, sy'n helpu i leihau harmonigau. Mae'r harmonigau hyn yn cael eu hamlygu fel gwresogi'r magnetau a'r craidd, tra na all cydrannau copr gario'r gwres i ffwrdd. Pan fydd gwres yn cronni mewn magnetau a creiddiau haearn, mae effeithlonrwydd yn lleihau, a dyna pam mae optimeiddio'r tonffurf a'r llwybr gwres yn hanfodol ar gyfer perfformiad modur.
Mae dyluniad y modur wedi'i optimeiddio i leihau costau a chyflawni cynhyrchiad màs awtomataidd. Nid oes angen prosesu mecanyddol cymhleth ar fodrwy tai allwthiol a gall leihau costau deunydd. Gall y coil gael ei glwyfo'n uniongyrchol a defnyddir proses fondio yn ystod y broses weindio i gynnal y siâp cynulliad cywir.
Y pwynt allweddol yw bod y coil wedi'i wneud o wifren safonol sydd ar gael yn fasnachol, tra bod y craidd haearn wedi'i lamineiddio â dur y trawsnewidydd silff safonol wedi'i osod, y mae angen ei dorri'n siâp yn syml. Mae dyluniadau modur eraill yn gofyn am ddefnyddio deunyddiau magnetig meddal mewn lamineiddiad craidd, a all fod yn ddrutach.
Mae'r defnydd o weindio dosbarthedig yn golygu nad oes angen segmentu'r dur magnetig; Gallant fod yn siapiau symlach ac yn haws eu cynhyrchu. Mae lleihau maint dur magnetig a sicrhau ei rwyddineb gweithgynhyrchu yn cael effaith sylweddol ar leihau costau.
Gellir hefyd addasu dyluniad y modur fflwcs echelinol hwn yn unol â gofynion y cwsmer. Mae cwsmeriaid wedi addasu fersiynau wedi'u datblygu o amgylch dylunio sylfaenol. Yna fe'i gweithgynhyrchir ar linell gynhyrchu prawf ar gyfer dilysu cynhyrchu cynnar, y gellir ei ailadrodd mewn ffatrïoedd eraill.
Mae addasu yn bennaf oherwydd bod perfformiad y cerbyd yn dibynnu nid yn unig ar ddyluniad y modur fflwcs magnetig echelinol, ond hefyd ar ansawdd strwythur y cerbyd, pecyn batri, a BMS.
Amser post: Medi-28-2023
