Радиалдык флюс кыймылдаткычтарына салыштырмалуу, октук флюс кыймылдаткычтары электр унааларын долбоорлоодо көптөгөн артыкчылыктарга ээ. Мисалы, октук флюс кыймылдаткычтары кыймылдаткычты октон дөңгөлөктөрдүн ичине жылдыруу менен күч берүүчү түзүлүштүн дизайнын өзгөртө алат.
1. Күч огу
Октук флюс моторлорубарган сайын көбүрөөк көңүл буруп жатышат (тартуу күчүн арттырууда). Көп жылдар бою бул типтеги мотор лифттер жана айыл чарба техникалары сыяктуу стационардык колдонмолордо колдонулуп келген, бирок акыркы он жылдыкта көптөгөн иштеп чыгуучулар бул технологияны өркүндөтүү жана аны электр мотоциклдерине, аэропорт капсулаларына, жүк ташуучу унааларга, электр унааларына жана ал тургай учактарга колдонуунун үстүндө иштеп келишкен.
Салттуу радиалдык флюс кыймылдаткычтары туруктуу магниттерди же асинхрондук кыймылдаткычтарды колдонушат, алар салмакты жана бааны оптималдаштырууда олуттуу ийгиликтерге жетишти. Бирок, аларды өнүктүрүүнү улантууда көптөгөн кыйынчылыктарга туш болушат. Таптакыр башка түрдөгү кыймылдаткыч болгон октук флюс жакшы альтернатива болушу мүмкүн.
Радиалдык моторлорго салыштырмалуу, октук агымдуу туруктуу магниттик моторлордун эффективдүү магниттик бетинин аянты мотордун роторунун бети болуп саналат, сырткы диаметри эмес. Ошондуктан, мотордун белгилүү бир көлөмүндө октук агымдуу туруктуу магниттик моторлор, адатта, чоңураак моментти камсыздай алышат.
Октук флюс моторлорукомпакттуураак; Радиалдык моторлорго салыштырмалуу, мотордун октук узундугу бир топ кыска. Ички дөңгөлөктүү моторлор үчүн бул көп учурда чечүүчү фактор болуп саналат. Октук моторлордун компакттуу түзүлүшү окшош радиалдык моторлорго караганда жогорку кубаттуулук тыгыздыгын жана момент тыгыздыгын камсыз кылат, ошентип, өтө жогорку иштөө ылдамдыктарына болгон муктаждыкты жок кылат.
Октук флюс моторлорунун эффективдүүлүгү да абдан жогору, адатта 96% дан ашат. Бул кыска, бир өлчөмдүү флюс жолуна байланыштуу, ал рыноктогу эң мыкты 2D радиалдык флюс моторлоруна салыштырмалуу же андан да жогорку эффективдүүлүккө ээ.
Мотордун узундугу кыскараак, адатта 5-8 эсе кыскараак, ал эми салмагы да 2-5 эсеге азаят. Бул эки фактор электромобилдердин платформасын иштеп чыгуучулардын тандоосун өзгөрттү.
2. Октук агым технологиясы
үчүн эки негизги топология бароктук флюс моторлору: кош роторлуу бир статор (кээде торус стилиндеги машиналар деп аталат) жана бир роторлуу кош статор.
Учурда көпчүлүк туруктуу магниттүү кыймылдаткычтар радиалдык агым топологиясын колдонушат. Магниттик агым чынжыры ротордогу туруктуу магниттен башталып, статордун биринчи тишинен өтүп, андан кийин статорду бойлой радиалдык түрдө агат. Андан кийин ротордогу экинчи магниттик болотко жетүү үчүн экинчи тиштен өтөт. Кош ротордун октук агым топологиясында агым цикли биринчи магниттен башталып, статордун тиштеринен октук түрдө өтүп, дароо экинчи магнитке жетет.
Бул агым жолу радиалдык агым моторлоруна караганда бир топ кыска экенин билдирет, бул ошол эле кубаттуулукта мотордун көлөмүнүн кичине болушуна, кубаттуулуктун тыгыздыгынын жогорулашына жана натыйжалуулуктун жогорулашына алып келет.
Магниттик агым биринчи тиш аркылуу өтүп, андан кийин статор аркылуу кийинки тишке кайтып келип, магнитке жеткен радиалдык мотор. Магниттик агым эки өлчөмдүү жол менен жүрөт.
Октук магниттик агым машинасынын магниттик агым жолу бир өлчөмдүү, ошондуктан данга багытталган электрдик болотту колдонсо болот. Бул болот агымдын өтүшүн жеңилдетет, ошону менен натыйжалуулукту жогорулатат.
Радиалдык агымдуу кыймылдаткычтар салттуу түрдө бөлүштүрүлгөн оромдорду колдонушат, оромдордун учтарынын жарымына чейин иштебейт. Оромонун ашып түшүшү кошумча салмакка, баага, электрдик каршылыкка жана жылуулуктун көп жоголушуна алып келет, бул дизайнерлерди оромдордун дизайнын жакшыртууга мажбурлайт.
Ораманын учтарыоктук флюс моторлорубир топ аз, ал эми кээ бир конструкцияларда толугу менен натыйжалуу болгон концентрацияланган же сегменттелген оромдор колдонулат. Сегменттелген статордун радиалдык машиналары үчүн статордогу магниттик агым жолунун үзүлүшү кошумча жоготууларды алып келиши мүмкүн, бирок октук агым моторлору үчүн бул көйгөй эмес. Катушканын оромунун дизайны жеткирүүчүлөрдүн деңгээлин айырмалоонун ачкычы болуп саналат.
3. Иштеп чыгуу
Октук флюс моторлору долбоорлоодо жана өндүрүүдө олуттуу кыйынчылыктарга туш болушат, алардын технологиялык артыкчылыктарына карабастан, алардын баасы радиалдык моторлорго караганда алда канча жогору. Адамдар радиалдык моторлорду абдан жакшы билишет, ошондой эле өндүрүш ыкмалары жана механикалык жабдуулар да оңой эле жеткиликтүү.
Октук флюс кыймылдаткычтарынын негизги кыйынчылыктарынын бири - ротор менен статордун ортосундагы бирдей аба боштугун сактоо, анткени магниттик күч радиалдык кыймылдаткычтарга караганда алда канча чоң, бул бирдей аба боштугун сактоону кыйындатат. Кош роторлуу октук флюс кыймылдаткычында жылуулукту таркатуу көйгөйлөрү да бар, анткени ором статордун тереңинде жана эки ротор дискинин ортосунда жайгашкан, бул жылуулукту таркатуу үчүн абдан кыйынчылык жаратат.
Октук флюс моторлорун өндүрүү да көптөгөн себептерден улам кыйын. Моюнтурук топологиясы бар кош роторлуу машинаны колдонгон кош роторлуу машина (б.а. статордон темир моюнтурукту алып салуу, бирок темир тиштерди сактоо) мотордун диаметрин жана магнитин кеңейтпестен бул көйгөйлөрдүн айрымдарын жеңет.
Бирок, моюнтурукту алып салуу жаңы кыйынчылыктарды жаратат, мисалы, механикалык моюнтурук туташуусуз ар бир тишти кантип оңдоо жана жайгаштыруу керек. Муздатуу дагы чоңураак кыйынчылык жаратат.
Ротордун диски роторду өзүнө тарткандыктан, роторду өндүрүү жана аба боштугун сактоо да кыйын. Артыкчылыгы - ротордун дисктери түздөн-түз вал шакекчеси аркылуу туташкандыктан, күчтөр бири-бирин жокко чыгарат. Бул ички подшипник бул күчтөргө туруштук бере албастыгын жана анын жалгыз функциясы статорду эки ротор дискинин ортосундагы ортоңку абалда кармап туруу экенин билдирет.
Кош статордук бир ротордук кыймылдаткычтар тегерек кыймылдаткычтардын кыйынчылыктарына туш келбейт, бирок статордун дизайны алда канча татаал жана автоматташтырууга жетишүү кыйын, ошондой эле ага байланыштуу чыгымдар да жогору. Кадимки радиалдык флюстук кыймылдаткычтардан айырмаланып, октук кыймылдаткычты өндүрүү процесстери жана механикалык жабдуулар жакында эле пайда болду.
4. Электр унааларын колдонуу
Автоунаа тармагында ишенимдүүлүк абдан маанилүү жана ар кандай ишенимдүүлүктү жана бекемдикти далилдейтоктук флюс моторлоруӨндүрүүчүлөрдү бул моторлордун массалык өндүрүшкө ылайыктуу экенине ынандыруу ар дайым кыйынчылык жаратып келген. Бул октук мотор жеткирүүчүлөрүн өз алдынча кеңири валидация программаларын жүргүзүүгө түрткү болду, ар бир жеткирүүчү өзүнүн моторунун ишенимдүүлүгү салттуу радиалдык флюстук моторлордон эч айырмаланбай турганын көрсөттү.
Эскире турган жалгыз компонентоктук флюс моторуподшипниктер болуп саналат. Октук магниттик агымдын узундугу салыштырмалуу кыска жана подшипниктердин абалы жакыныраак, адатта бир аз "өлчөмү чоңураак" болуп иштелип чыккан. Бактыга жараша, октук агым моторунун роторунун массасы кичирээк жана ротордун динамикалык валынын төмөнкү жүктөмдөрүнө туруштук бере алат. Ошондуктан, подшипниктерге колдонулган чыныгы күч радиалдык агым моторуна караганда бир топ аз.
Электрондук ок октук кыймылдаткычтардын алгачкы колдонулуштарынын бири болуп саналат. Ичке туурасы кыймылдаткычты жана редуктор кутучасын окко камтый алат. Гибриддик колдонмолордо кыймылдаткычтын кыска октук узундугу өз кезегинде трансмиссия системасынын жалпы узундугун кыскартат.
Кийинки кадам - дөңгөлөккө октук моторду орнотуу. Ушундай жол менен кубаттуулукту мотордон дөңгөлөктөргө түз өткөрүп, мотордун натыйжалуулугун жогорулатууга болот. Трансмиссиялардын, дифференциалдардын жана жетек валдарынын алынып салынышынын аркасында системанын татаалдыгы да азайды.
Бирок, стандарттуу конфигурациялар али пайда боло элек окшойт. Ар бир түпнуска жабдууларды өндүрүүчү белгилүү бир конфигурацияларды изилдеп жатат, анткени октук кыймылдаткычтардын ар кандай өлчөмдөрү жана формалары электр унааларынын дизайнын өзгөртө алат. Радиалдык кыймылдаткычтарга салыштырмалуу октук кыймылдаткычтардын кубаттуулук тыгыздыгы жогору, бул кичирээк октук кыймылдаткычтарды колдонууга болорун билдирет. Бул унаа платформалары үчүн батарея блокторун жайгаштыруу сыяктуу жаңы дизайн варианттарын берет.
4.1 Сегменттелген арматура
YASA (Муйругу жок жана сегменттелген якорь) мотор топологиясы өндүрүштүн татаалдыгын азайтуучу жана автоматташтырылган массалык өндүрүшкө ылайыктуу кош роторлуу бир статорлуу топологиянын мисалы болуп саналат. Бул моторлордун кубаттуулугу 2000ден 9000 айн/мин чейинки ылдамдыкта 10 кВт/кг чейин жетет.
Атайын контроллерди колдонуу менен, ал мотор үчүн 200 кВА ток бере алат. Контроллердин көлөмү болжол менен 5 литрди түзөт жана салмагы 5,8 килограммды түзөт, анын ичинде диэлектрикалык май менен муздатуу менен жылуулук башкаруусу бар, ал октук флюс моторлоруна, ошондой эле индукциялык жана радиалдык флюс моторлоруна ылайыктуу.
Бул электромобилдердин оригиналдуу жабдууларын өндүрүүчүлөргө жана биринчи деңгээлдеги иштеп чыгуучуларга колдонмого жана бош орунга жараша тиешелүү моторду ийкемдүү тандоого мүмкүндүк берет. Кичинекей өлчөмү жана салмагы унааны жеңилдетип, көбүрөөк батареяларды камсыз кылат, ошону менен жүрүү аралыгын көбөйтөт.
5. Электр мотоциклдерин колдонуу
Электр мотоциклдери жана квадроциклдери үчүн айрым компаниялар AC октук флюс кыймылдаткычтарын иштеп чыгышкан. Бул типтеги унаалар үчүн кеңири колдонулган дизайн - туруктуу ток щеткасына негизделген октук флюс конструкциялары, ал эми жаңы продукт - толугу менен герметикалык, щеткасыз AC конструкциясы.
Туруктуу жана өзгөрмө токтун кыймылдаткычтарынын катушкалары кыймылсыз бойдон калат, бирок кош роторлор айлануучу якорьлордун ордуна туруктуу магниттерди колдонушат. Бул ыкманын артыкчылыгы - механикалык реверсацияны талап кылбайт.
Өзгөрмө токтун октук конструкциясында радиалдык моторлор үчүн стандарттуу үч фазалуу өзгөрмө токтун контроллерлери да колдонулушу мүмкүн. Бул чыгымдарды азайтууга жардам берет, анткени контроллер ылдамдыкты эмес, моменттин агымын башкарат. Контроллер 12 кГц же андан жогору жыштыкты талап кылат, бул мындай түзмөктөрдүн негизги жыштыгы.
Жогорку жыштык 20 мкГ төмөнкү ором индуктивдүүлүгүнөн келип чыгат. Жыштык токтун толкундарын минималдаштыруу жана синусоидалык сигналдын мүмкүн болушунча жылмакай болушун камсыз кылуу үчүн токту башкара алат. Динамикалык көз караштан алганда, бул моменттин тез өзгөрүшүнө мүмкүндүк берүү менен кыймылдаткычты жылмакай башкарууга жетүүнүн эң сонун жолу.
Бул конструкция бөлүштүрүлгөн кош катмарлуу оромду кабыл алат, ошондуктан магнит агымы ротордон статор аркылуу башка роторго өтө кыска жол менен жана жогорку натыйжалуулук менен агат.
Бул конструкциянын негизги өзгөчөлүгү - ал 60 В максималдуу чыңалууда иштей алат жана жогорку чыңалуудагы системалар үчүн ылайыктуу эмес. Ошондуктан, аны электр мотоциклдери жана Renault Twizy сыяктуу L7e классындагы төрт дөңгөлөктүү унаалар үчүн колдонсо болот.
60 В максималдуу чыңалуу моторду негизги 48 В электр системаларына интеграциялоого мүмкүндүк берет жана техникалык тейлөө иштерин жөнөкөйлөтөт.
2002/24/EC Европалык алкактык жобосундагы L7e төрт дөңгөлөктүү мотоциклдин мүнөздөмөлөрүндө товарларды ташуу үчүн колдонулган унаалардын салмагы, аккумуляторлордун салмагын кошпогондо, 600 килограммдан ашпашы керек деп белгиленген. Бул унаалар 200 килограммдан ашык жүргүнчүнү, 1000 килограммдан ашык жүктү жана 15 киловатттан ашык кыймылдаткычтын кубаттуулугун ташууга уруксат берилет. Бөлүштүрүлгөн ороо ыкмасы 75-100 Нм моментти камсыздай алат, эң жогорку кубаттуулугу 20-25 кВт жана үзгүлтүксүз кубаттуулугу 15 кВт.
Октук агымдын кыйынчылыгы жез оромдорунун жылуулукту кантип чачыратып жиберүүсүндө жатат, бул кыйын, анткени жылуулук ротор аркылуу өтүшү керек. Таркатылган ором бул көйгөйдү чечүүнүн ачкычы болуп саналат, анткени анын көп сандаган уюлдук уячалары бар. Ушундай жол менен жез менен кабыктын ортосунда чоңураак беттик аянт пайда болот жана жылуулук сыртка берилип, стандарттуу суюк муздатуу системасы аркылуу чыгарылышы мүмкүн.
Синусоидалык толкун формаларын колдонууда бир нече магниттик уюлдар маанилүү ролду ойнойт, бул гармоникаларды азайтууга жардам берет. Бул гармоникалар магниттердин жана өзөктүн ысышы катары көрүнөт, ал эми жез компоненттери жылуулукту алып кете албайт. Магниттерде жана темир өзөктөрүндө жылуулук топтолгондо, натыйжалуулук төмөндөйт, ошондуктан толкун формасын жана жылуулук жолун оптималдаштыруу кыймылдаткычтын иштеши үчүн абдан маанилүү.
Мотордун дизайны чыгымдарды азайтуу жана автоматташтырылган массалык өндүрүшкө жетүү үчүн оптималдаштырылган. Экструзияланган корпус шакекчеси татаал механикалык иштетүүнү талап кылбайт жана материалдык чыгымдарды азайта алат. Катушканы түз ороого болот жана туура чогултуу формасын сактоо үчүн ороо процессинде байланыштыруу процесси колдонулат.
Эң негизгиси, катушка стандарттуу коммерциялык жактан жеткиликтүү зымдан жасалган, ал эми темир өзөк стандарттуу трансформатордук болот менен ламинацияланган, аны жөн гана формага келтирүү керек. Башка мотор конструкциялары өзөктү ламинациялоодо жумшак магниттик материалдарды колдонууну талап кылат, бул кымбатыраак болушу мүмкүн.
Таркатылган оромдорду колдонуу магниттик болотту сегменттөөгө муктаж эмес дегенди билдирет; алардын формалары жөнөкөй жана өндүрүү оңой болушу мүмкүн. Магниттик болоттун өлчөмүн кичирейтүү жана аны өндүрүүнүн оңойлугун камсыз кылуу чыгымдарды азайтууга олуттуу таасирин тийгизет.
Бул октук флюс моторунун дизайны кардардын талаптарына ылайыкташтырылышы мүмкүн. Кардарлар негизги дизайндын айланасында иштелип чыккан жекелештирилген версияларды жасашат. Андан кийин өндүрүштү эрте текшерүү үчүн сыноо өндүрүш линиясында өндүрүлөт, аны башка заводдордо кайталоого болот.
Ыңгайлаштыруу, негизинен, унаанын иштеши октук магниттик агым кыймылдаткычынын дизайнына гана эмес, ошондой эле унаанын түзүлүшүнүн, батарея блогунун жана BMSтин сапатына да көз каранды болгондуктан келип чыгат.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 28-сентябры
