Tính năng động cơ đĩa
Động cơ nam châm vĩnh cửu dạng đĩa hay còn gọi là động cơ từ thông hướng trục có nhiều ưu điểm so với động cơ nam châm vĩnh cửu truyền thống. Hiện nay, sự phát triển nhanh chóng của vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm, do đó động cơ nam châm vĩnh cửu đĩa ngày càng phổ biến, một số nước tiên tiến nước ngoài bắt đầu nghiên cứu động cơ đĩa từ đầu những năm 1980, Trung Quốc cũng đã phát triển thành công đĩa nam châm vĩnh cửu. động cơ.
Động cơ từ thông hướng trục và động cơ từ thông hướng tâm về cơ bản có đường từ thông giống nhau, cả hai đều được phát ra bởi nam châm vĩnh cửu cực N, đi qua khe hở không khí, stato, khe hở không khí, cực S và lõi rôto, và cuối cùng quay trở lại N - cực để tạo thành một vòng khép kín. Nhưng hướng của đường từ thông của chúng lại khác nhau.
Hướng của đường từ thông của động cơ từ thông xuyên tâm trước tiên là theo hướng xuyên tâm, sau đó qua hướng chu vi ách stato đóng, sau đó dọc theo hướng xuyên tâm đến cực S đóng, và cuối cùng là qua hướng chu vi lõi rôto đóng, tạo thành một vòng lặp hoàn chỉnh.
Toàn bộ đường từ thông của động cơ từ thông hướng trục trước tiên đi qua hướng trục, sau đó đóng qua ách stato theo hướng chu vi, sau đó đóng dọc theo hướng trục đến cực S, và cuối cùng đóng theo hướng chu vi của đĩa rôto để tạo thành một vòng lặp hoàn chỉnh.
Đặc điểm cấu trúc động cơ đĩa
Thông thường, để giảm điện trở từ trong mạch từ của động cơ nam châm vĩnh cửu truyền thống, lõi rôto cố định được làm bằng tấm thép silic có độ thấm cao, lõi sẽ chiếm khoảng 60% tổng trọng lượng của động cơ. , tổn thất trễ và tổn thất dòng điện xoáy trong tổn hao lõi là lớn. Cấu trúc bánh răng của lõi cũng là nguồn gây ra nhiễu điện từ do động cơ tạo ra. Do hiệu ứng răng cưa, mô-men điện từ dao động và tiếng ồn rung động lớn. Do đó, âm lượng của động cơ nam châm vĩnh cửu truyền thống tăng lên, trọng lượng tăng lên, tổn thất lớn, độ ồn rung lớn và khó đáp ứng yêu cầu của hệ thống điều tốc. Lõi của động cơ đĩa nam châm vĩnh cửu không sử dụng tấm thép silicon mà sử dụng vật liệu nam châm vĩnh cửu Ndfeb có độ từ dư và độ kháng từ cao. Đồng thời, nam châm vĩnh cửu sử dụng phương pháp từ hóa mảng Halbach, giúp tăng "mật độ từ trường khe hở không khí" một cách hiệu quả so với phương pháp từ hóa xuyên tâm hoặc tiếp tuyến của nam châm vĩnh cửu truyền thống.
1) Cấu trúc rôto ở giữa, bao gồm một rôto đơn và hai stato để tạo thành cấu trúc khe hở không khí song phương, lõi stato động cơ nói chung có thể được chia thành hai loại có rãnh và không có rãnh, với động cơ lõi có rãnh trong quá trình xử lý giường tua lại, cải thiện hiệu quả việc sử dụng vật liệu, giảm tổn thất động cơ. Do trọng lượng nhỏ của cấu trúc rôto đơn của loại động cơ này nên mô men quán tính là nhỏ nhất nên khả năng tản nhiệt là tốt nhất;
2) Cấu trúc stato ở giữa bao gồm hai rôto và một stato duy nhất để tạo thành cấu trúc khe hở không khí hai bên, vì nó có hai rôto, cấu trúc lớn hơn một chút so với động cơ cấu trúc rôto ở giữa và khả năng tản nhiệt kém hơn một chút;
3) Cấu trúc một rôto, một stato, cấu tạo động cơ đơn giản nhưng vòng từ của loại động cơ này chứa stato, tác dụng xen kẽ của từ trường rôto có tác động nhất định đến stato nên hiệu suất của động cơ giảm;
4) Cấu trúc kết hợp nhiều đĩa, bao gồm nhiều rôto và nhiều stato sắp xếp xen kẽ với nhau để tạo thành nhiều khe hở không khí phức tạp, động cơ cấu trúc như vậy có thể cải thiện mô-men xoắn và mật độ công suất, nhược điểm là trục chiều dài sẽ tăng lên.
Đặc điểm nổi bật của động cơ nam châm vĩnh cửu dạng đĩa là kích thước trục ngắn và cấu trúc nhỏ gọn. Từ quan điểm thiết kế của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, để tăng tải từ của động cơ, nghĩa là cải thiện mật độ từ thông khe hở không khí của động cơ, chúng ta nên bắt đầu từ hai khía cạnh, một là lựa chọn vật liệu nam châm vĩnh cửu, và cái còn lại là cấu trúc của rôto nam châm vĩnh cửu. Xét rằng cái trước liên quan đến các yếu tố như hiệu suất chi phí của vật liệu nam châm vĩnh cửu, cái sau có nhiều loại cấu trúc và phương pháp linh hoạt hơn. Vì vậy, mảng Halbach được lựa chọn để cải thiện mật độ từ khe hở không khí của động cơ.
Công ty TNHH Công nghệ Điện Nam châm Hàng Châuis sản xuấting nam châm vớiHalbachkết cấu, thông qua sự định hướng khác nhau của nam châm vĩnh cửu được sắp xếp theo một định luật nhất định.TTừ trường ở một bên của mảng nam châm vĩnh cửu được tăng cường đáng kể, dễ dàng đạt được sự phân bố hình sin trong không gian của từ trường. Động cơ đĩa như trong Hình 3 bên dưới được chúng tôi phát triển và sản xuất. Công ty chúng tôi có giải pháp từ hóa cho động cơ từ thông hướng trục, có thể tích hợp công nghệ từ hóa trực tuyến hay còn gọi là "công nghệ hậu từ hóa". Nguyên tắc cốt lõi là sau khi sản phẩm được hình thành tổng thể, sản phẩm sẽ được xử lý tổng thể bằng từ hóa một lần thông qua thiết bị và công nghệ từ hóa cụ thể. Trong quá trình này, sản phẩm được đặt trong một từ trường mạnh và vật liệu từ tính bên trong nó được từ hóa, từ đó thu được các đặc tính năng lượng từ tính mong muốn. Công nghệ tích hợp sau từ hóa trực tuyến có thể đảm bảo phân bố từ trường ổn định của các bộ phận trong quá trình từ hóa, đồng thời cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của sản phẩm. Sau khi sử dụng công nghệ này, từ trường của động cơ được phân bố đều hơn, giảm mức tiêu thụ năng lượng bổ sung do từ trường không đều gây ra. Đồng thời, nhờ độ ổn định quá trình tốt của từ hóa tổng thể nên tỷ lệ hỏng hóc của sản phẩm cũng giảm đi rất nhiều, mang lại giá trị cao hơn cho khách hàng.
Trường ứng dụng
- Lĩnh vực xe điện
Động cơ truyền động
Động cơ đĩa có đặc điểm là mật độ công suất cao và mật độ mô-men xoắn cao, có thể cung cấp công suất và mô-men xoắn đầu ra lớn với khối lượng và trọng lượng nhỏ, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất năng lượng của xe điện.
Thiết kế cấu trúc phẳng của nó có lợi cho việc hiện thực hóa cách bố trí trọng tâm thấp của xe và cải thiện độ ổn định khi lái và hiệu suất xử lý của xe.
Ví dụ, một số xe điện mới sử dụng động cơ đĩa làm động cơ truyền động, cho phép tăng tốc nhanh và lái xe hiệu quả.
Động cơ trung tâm
Động cơ đĩa có thể được lắp trực tiếp vào trục bánh xe để đạt được bộ truyền động động cơ trung tâm. Chế độ truyền động này có thể loại bỏ hệ thống truyền động của các phương tiện truyền thống, nâng cao hiệu suất truyền động và giảm tổn thất năng lượng.
Động cơ dẫn động trung tâm cũng có thể đạt được khả năng điều khiển bánh xe độc lập, cải thiện khả năng xử lý và độ ổn định của xe, đồng thời cung cấp hỗ trợ kỹ thuật tốt hơn cho việc lái xe thông minh và lái xe tự động.
- Lĩnh vực tự động hóa công nghiệp
người máy
Trong robot công nghiệp, động cơ đĩa có thể được sử dụng làm động cơ truyền động chung để cung cấp khả năng điều khiển chuyển động chính xác cho robot.
Đặc điểm của nó là tốc độ phản hồi cao và độ chính xác cao có thể đáp ứng yêu cầu chuyển động nhanh và chính xác của robot.
Ví dụ, trong một số robot lắp ráp và robot hàn có độ chính xác cao, động cơ đĩa được sử dụng rộng rãi.
Máy công cụ điều khiển số
Động cơ đĩa có thể được sử dụng làm động cơ trục chính hoặc động cơ cấp liệu cho máy công cụ CNC, mang lại khả năng gia công tốc độ cao, độ chính xác cao.
Đặc tính tốc độ cao và mô-men xoắn cao của nó có thể đáp ứng các yêu cầu của máy công cụ CNC về hiệu quả xử lý và chất lượng xử lý.
Đồng thời, cấu trúc phẳng của động cơ đĩa cũng có lợi cho thiết kế nhỏ gọn của máy công cụ CNC và tiết kiệm không gian lắp đặt.
- Hàng không vũ trụ
Lái xe
Trong máy bay không người lái nhỏ và máy bay điện, động cơ đĩa có thể được sử dụng làm động cơ truyền động để cung cấp năng lượng cho máy bay.
Đặc điểm của nó là mật độ năng lượng cao và trọng lượng nhẹ có thể đáp ứng các yêu cầu khắt khe của hệ thống điện máy bay.
Ví dụ: một số phương tiện cất cánh và hạ cánh thẳng đứng bằng điện (eVTOL) sử dụng động cơ đĩa làm nguồn năng lượng cho chuyến bay hiệu quả, thân thiện với môi trường.
- Lĩnh vực đồ gia dụng
Máy giặt
Động cơ đĩa có thể được sử dụng làm động cơ truyền động của máy giặt, cung cấp chức năng giặt và khử nước hiệu quả và yên tĩnh.
Phương pháp truyền động trực tiếp của nó có thể loại bỏ hệ thống truyền động đai của máy giặt truyền thống, giảm tổn thất năng lượng và tiếng ồn.
Đồng thời, động cơ đĩa có dải tốc độ rộng, có thể đáp ứng nhu cầu của các chế độ giặt khác nhau.
điều hòa không khí
Ở một số máy điều hòa không khí cao cấp, động cơ đĩa có thể đóng vai trò là động cơ quạt, cung cấp năng lượng gió mạnh và hoạt động ít gây tiếng ồn.
Đặc tính tiết kiệm năng lượng và hiệu quả cao của nó có thể làm giảm mức tiêu thụ năng lượng của điều hòa không khí và cải thiện hiệu suất của điều hòa không khí.
- Các khu vực khác
Thiết bị y tế
Động cơ đĩa có thể được sử dụng làm động cơ truyền động cho các thiết bị y tế, chẳng hạn như thiết bị hình ảnh y tế, robot phẫu thuật, v.v.
Độ chính xác cao và độ tin cậy cao của nó có thể đảm bảo hoạt động chính xác của các thiết bị y tế và sự an toàn của bệnh nhân.
- Sản xuất năng lượng mới
Trong lĩnh vực năng lượng mới như năng lượng gió và năng lượng mặt trời, động cơ đĩa có thể được sử dụng làm động cơ truyền động của máy phát điện để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của việc phát điện.
Đặc tính mật độ công suất cao và hiệu suất cao của nó có thể đáp ứng các yêu cầu khắt khe của động cơ phát điện mới.
Thời gian đăng: 28-08-2024
