Двигатель осевого потока (также известный как осевой зазор двигатель или блин двигатель ) является геометрией двигателя конструкции , где зазор между ротором и статором, и , следовательно , направлением магнитного потока между ними, выравнивается параллельно с осью вращения, а не радиально, как в случае концентрической цилиндрической геометрии более распространенного двигателя с радиальным зазором. [1]
Хотя эта геометрия использовалась с момента разработки первых электромагнитных двигателей, ее использование было редкостью до повсеместного распространения сильных постоянных магнитов и разработки бесщеточных двигателей постоянного тока , которые могли лучше использовать некоторые преимущества осевой геометрии. Осевая геометрия может применяться практически к любому принципу работы (например, щеточный постоянный ток , индукционный , шаговый , реактивный), который может использоваться в радиальном двигателе, и может допускать некоторые топологии, которые не были бы практичны в радиальной геометрии, но даже для одного и того же принципа работы в приложении и конструкции есть соображения, которые могут сделать одну геометрию более подходящей, чем другой. Осевые двигатели обычно короче и шире, чем эквивалентные радиальные двигатели.
Осевые двигатели использовались в течение некоторого времени для маломощных недорогих бесщеточных двигателей постоянного тока, поскольку двигатель можно легко построить непосредственно на печатной плате или даже с использованием дорожек печатной платы в качестве обмоток статора, но в последнее время было больше усилий по разработке мощные бесщеточные двигатели с осевой геометрией. [2] Удачным щеточным осевым электродвигателем постоянного тока является электродвигатель Lynch , ротор которого почти полностью состоит из плоских медных полос со вставленными небольшими железными сердечниками, что позволяет работать с высокой плотностью мощности.
Преимущества [ править ]
- Двигатель может быть построен на любой плоской конструкции, такой как печатная плата, только с добавлением катушек и подшипника.
- Процесс намотки катушки может быть значительно проще, как и процесс соединения катушки и сердечника.
- Поскольку катушки плоские, проще использовать прямоугольные медные полоски, что позволяет упростить сильноточные обмотки.
- Часто можно сделать ротор значительно легче.
- Зазор ротор-статор можно регулировать без обработки новых деталей.
- Потенциально меньшая длина магнитного пути.
- Большинство конструктивных элементов являются плоскими и могут изготавливаться без специального инструмента для литья или штамповки.
- Текстурированная электротехническая сталь может быть легко использована в роторе, поскольку она имеет более высокую проницаемость и меньшие потери в сердечнике.
Нанесение вреда [ править ]
- Ротор обычно намного шире, что приводит к:
- Повышенная инерция вращения .
- Повышенные центробежные силы, которые могут ограничивать максимальную скорость.
- Габаритные размеры, как правило, значительно шире при той же удельной мощности.
- Неравномерное распределение потока из-за клиновидных сегментов.
- Катушки, которые не находятся между двумя магнитами, не могут легко использовать многослойные сердечники .
- Поскольку сегменты сужаются к центру, там меньше места для размещения обмоток и соединений.
Ссылки [ править ]
- ^ Parviainen, Asko (апрель 2005). «Проектирование низкоскоростных машин с осевым потоком на постоянных магнитах и сравнение производительности машин с радиальным и осевым магнитным потоком» (PDF) . Массачусетский технологический институт .
- ^ Морелс, Даан; Лейнен, Питер (30 сен 2019). «Этот вывернутый наизнанку двигатель для электромобилей очень мощный и (наконец) практичный» . IEEE . Дата обращения 2 августа 2020 .
