Особенности дискового мотора
Дисковый двигатель с постоянными магнитами, также известный как двигатель с осевым магнитным потоком, имеет множество преимуществ по сравнению с традиционным двигателем с постоянными магнитами. В настоящее время происходит быстрое развитие редкоземельных материалов с постоянными магнитами, поэтому дисковый двигатель с постоянными магнитами становится все более популярным, некоторые зарубежные развитые страны начали изучать дисковый двигатель с начала 1980-х годов, Китай также успешно разработал диск с постоянным магнитом. мотор.
Двигатель с осевым и радиальным магнитным потоком имеет в основном один и тот же путь магнитного потока, оба из которых излучаются постоянным магнитом N-полюса, проходят через воздушный зазор, статор, воздушный зазор, S-полюс и сердечник ротора и, наконец, возвращаются к N-полюсу. -полюс для образования замкнутого контура. Но направление их магнитных потоков различно.
Направление пути магнитного потока двигателя с радиальным потоком сначала проходит через радиальное направление, затем через закрытое окружное направление ярма статора, затем вдоль радиального направления к закрытому S-полюсу и, наконец, через закрытое окружное направление сердечника ротора, образуя полный цикл.
Весь путь магнитного потока двигателя с осевым магнитным потоком сначала проходит в осевом направлении, затем замыкается через ярмо статора в окружном направлении, затем замыкается в осевом направлении до полюса S и, наконец, замыкается в окружном направлении диска ротора до образуют полный цикл.
Характеристики конструкции дискового двигателя
Обычно, чтобы уменьшить магнитное сопротивление в магнитной цепи традиционного двигателя с постоянными магнитами, сердечник фиксированного ротора изготавливается из листа кремнистой стали с высокой проницаемостью, а сердечник составляет около 60% от общего веса двигателя. , а потери на гистерезис и потери на вихревые токи в сердечнике велики. Зубчатая структура сердечника также является источником электромагнитного шума, создаваемого двигателем. Из-за эффекта зазубривания электромагнитный крутящий момент колеблется, и вибрационный шум велик. Таким образом, объем традиционного двигателя с постоянными магнитами увеличивается, вес увеличивается, потери велики, вибрационный шум велик, и трудно удовлетворить требования системы регулирования скорости. В сердечнике дискового двигателя с постоянными магнитами не используется лист кремниевой стали, а используется материал постоянных магнитов Ndfeb с высокой остаточной намагниченностью и высокой коэрцитивной силой. В то же время в постоянном магните используется метод намагничивания массива Хальбаха, который эффективно увеличивает «магнитную плотность воздушного зазора» по сравнению с радиальным или тангенциальным методом намагничивания традиционного постоянного магнита.
1) Структура среднего ротора, состоящая из одного ротора и двойных статоров, образующих двустороннюю структуру с воздушным зазором, сердечник статора двигателя обычно можно разделить на два типа с прорезями и без прорезей, с двигателем с прорезным сердечником при обработке станины перемотки, эффективно улучшить использование материала, уменьшить потери двигателя. Из-за небольшого веса однороторной конструкции этого типа двигателя момент инерции минимален, поэтому рассеивание тепла является лучшим;
2) Конструкция среднего статора состоит из двух роторов и одного статора, образуя двустороннюю конструкцию с воздушным зазором, поскольку она имеет два ротора, конструкция немного больше, чем двигатель конструкции среднего ротора, и рассеивание тепла немного хуже;
3) Однороторная, одностаторная конструкция, конструкция двигателя проста, но магнитная петля этого типа двигателя содержит статор, переменное воздействие магнитного поля ротора оказывает определенное влияние на статор, поэтому эффективность мотор уменьшен;
4) Многодисковая комбинированная конструкция, состоящая из множества роторов и множества статоров, чередующихся друг с другом, образующих сложное множество воздушных зазоров, такая конструкция двигателя может улучшить крутящий момент и удельную мощность, недостатком является то, что осевое длина увеличится.
Замечательной особенностью дискового двигателя с постоянными магнитами является его небольшой осевой размер и компактная конструкция. С точки зрения конструкции синхронного двигателя с постоянными магнитами, чтобы увеличить магнитную нагрузку двигателя, то есть улучшить плотность магнитного потока воздушного зазора двигателя, мы должны начать с двух аспектов: одним из них является выбор материалы с постоянными магнитами, а другой - структура ротора с постоянными магнитами. Учитывая, что первый включает в себя такие факторы, как экономическая эффективность материалов постоянных магнитов, второй имеет больше типов структур и гибких методов. Поэтому матрица Хальбаха выбрана для улучшения магнитной плотности воздушного зазора двигателя.
Ханчжоу Magnet Power Technology Co., Ltd.is производитьинг магниты сХальбахструктура, за счет разной ориентации постоянного магнита, расположенного по определенному закону.TМагнитное поле на одной стороне массива постоянных магнитов значительно усиливается, что позволяет легко добиться пространственного синусоидального распределения магнитного поля. Дисковый двигатель, показанный на рисунке 3 ниже, разработан и произведен нами. Наша компания предлагает решение для намагничивания двигателей с осевым магнитным потоком, в которое можно интегрировать технологию онлайн-намагничивания, также известную как «технология пост-намагничивания». Основной принцип заключается в том, что после того, как продукт сформирован в целом, он обрабатывается как единое целое путем однократного намагничивания с помощью специального оборудования и технологии намагничивания. В этом процессе изделие помещается в сильное магнитное поле, а магнитный материал внутри него намагничивается, тем самым получая желаемые магнитно-энергетические характеристики. Интегральная технология пост-намагничивания в режиме реального времени может обеспечить стабильное распределение магнитного поля деталей во время процесса намагничивания, а также повысить производительность и надежность продукции. После использования этой технологии магнитное поле двигателя распределяется более равномерно, что снижает дополнительное потребление энергии, вызванное неравномерностью магнитного поля. В то же время, благодаря хорошей технологической стабильности общей намагниченности, частота отказов продукта также значительно снижается, что повышает ценность продукта для клиентов.
Область применения
- Область электромобилей
Приводной двигатель
Дисковый двигатель обладает характеристиками высокой плотности мощности и высокой плотности крутящего момента, что может обеспечить большую выходную мощность и крутящий момент при небольшом объеме и весе и удовлетворить требования электромобилей по мощности.
Его плоская конструкция способствует реализации низкого центра тяжести автомобиля и улучшению устойчивости вождения и управляемости автомобиля.
Например, в некоторых новых электромобилях в качестве приводного двигателя используется дисковый двигатель, обеспечивающий быстрое ускорение и эффективное вождение.
Мотор-концентратор
Дисковый двигатель может быть установлен непосредственно в ступице колеса для обеспечения привода ступичного двигателя. Этот режим движения позволяет отказаться от системы трансмиссии традиционных транспортных средств, повысить эффективность трансмиссии и снизить потери энергии.
Ступичный моторный привод также может обеспечить независимое управление колесами, улучшить управляемость и устойчивость автомобиля, а также обеспечить лучшую техническую поддержку для интеллектуального и автономного вождения.
- Область промышленной автоматизации
Робот
В промышленных роботах дисковый двигатель можно использовать в качестве совместного приводного двигателя для обеспечения точного управления движением робота.
Его характеристики высокой скорости реакции и высокой точности могут удовлетворить требования быстрого и точного движения роботов.
Например, в некоторых высокоточных сборочных и сварочных роботах широко используются дисковые двигатели.
Станок с числовым программным управлением
Дисковые двигатели можно использовать в качестве двигателей шпинделя или двигателей подачи для станков с ЧПУ, обеспечивая высокоскоростную и высокоточную обработку.
Его характеристики высокой скорости и высокого крутящего момента могут удовлетворить требования станков с ЧПУ по эффективности и качеству обработки.
В то же время плоская конструкция дискового двигателя способствует компактной конструкции станков с ЧПУ и экономит место для установки.
- Аэрокосмическая промышленность
Привод автомобиля
В небольших дронах и электрических самолетах дисковый двигатель можно использовать в качестве приводного двигателя для обеспечения питания самолета.
Его характеристики высокой удельной мощности и легкого веса могут соответствовать строгим требованиям энергосистемы самолета.
Например, некоторые электрические аппараты вертикального взлета и посадки (eVTOL) используют дисковые двигатели в качестве источника энергии для эффективного и экологически чистого полета.
- Сфера бытовой техники
Стиральная машина
Дисковый двигатель можно использовать в качестве приводного двигателя стиральной машины, обеспечивая эффективную и тихую стирку и обезвоживание.
Его метод прямого привода позволяет отказаться от системы ременной передачи традиционных стиральных машин, снижая потери энергии и шум.
В то же время дисковый двигатель имеет широкий диапазон скоростей, что позволяет реализовать различные режимы стирки.
кондиционер
В некоторых кондиционерах высокого класса дисковые двигатели могут действовать как двигатели вентилятора, обеспечивая сильную энергию ветра и низкий уровень шума.
Его высокая эффективность и энергосберегающие характеристики позволяют снизить энергопотребление системы кондиционирования воздуха и улучшить производительность системы кондиционирования воздуха.
- Другие области
Медицинское оборудование
Дисковый двигатель можно использовать в качестве приводного двигателя для медицинских устройств, таких как оборудование для медицинской визуализации, хирургические роботы и т. д.
Его высокая точность и высокая надежность могут обеспечить правильную работу медицинских устройств и безопасность пациентов.
- Новая энергетика
В области новой энергетики, такой как энергия ветра и солнечная энергия, дисковые двигатели могут использоваться в качестве приводного двигателя генераторов для повышения эффективности и надежности выработки электроэнергии.
Его характеристики высокой удельной мощности и высокой эффективности могут соответствовать строгим требованиям двигателей нового поколения.
Время публикации: 28 августа 2024 г.
