Aksiale fluxmotorer (også kendt som "skivemotorer") adskiller sig fra konventionelle radiale motorer i deres fluxvej. Luftgabet er plant, og luftgabets magnetfeltretning er parallel med motoraksen.
Den kerneteknologiske fordel ved aksialfluxmotorer ligger i deres struktur: den roterende rotor er placeret på siden af statoren (i stedet for inde i statoren), hvilket giver mulighed for en større rotordiameter.
Da drejningsmoment=kraft × radius, kan højere drejningsmoment output opnås under samme kraft.
Dette betyder, at der kan opnås højere drejningsmoment, mens du bruger de samme permanentmagnetmaterialer og kobbertråd.
Typisk kan designs, der anvender nye aksialfluxmotorer, forbedre drejningsmomenttætheden med mere end 30 % sammenlignet med designs, der anvender traditionelle radialfluxmotorer.
Ansøgninger:
I sektoren for elektrisk drev til biler, som anvender synkronmotorer med permanent magnet eller induktionsmotorer, udvikles traditionelle radialfluxmotorer i vid udstrækning til vægt- og omkostningsoptimering; pladsen til yderligere teknologiske fremskridt er dog meget begrænset. Derfor kan det være et godt alternativ at skifte til en helt anden type motor.
På grund af dens kompakte struktur, flade og ultra-tynde profil, lille størrelse, lette vægt og høje effekttæthed har aksialfluxmotorer været genstand for en stor udviklingsindsats i det sidste årti, hvor mange udviklere arbejder på at forbedre teknologien og tilpasse den til nye applikationer såsom elektriske motorcykler, lufthavnspuder, varebiler, elektriske køretøjer og endda elektriske fly.
Nøgleteknologier:
Aksialfluxmotorer har i sagens natur høj effekttæthed. I øjeblikket ligger forskningsfokus (dvs. teknologiske tendenser) inden for det nye energikøretøjsfelt for denne type motorer i at forbedre effektiviteten, reducere omkostningerne, systemintegration og NVH-forbedringer (støj, vibrationer og hårdhed).
Innovationen inden for aksialfluxmotorteknologi ligger hovedsageligt i strukturelt design, mens de tekniske udfordringer ligger i termisk styring, avancerede materialer og masseproduktionsprocesser.
Topologiforskning:
Baseret på antallet af statorer og rotorer, deres relative positioner og det magnetiske hovedkredsløb kan grundlæggende topologier klassificeres i fire typer: enkelt-stator enkelt-rotorstruktur, dobbelt-statorenkelt-rotorstruktur, enkelt-statordobbelt-rotorstruktur og multi{{6}-rotorstruktur.
Den passende strukturelle topologi bør vælges baseret på det specifikke anvendelsesscenarie, proces og omkostningsfaktorer. I øjeblikket udfører den elektriske bilindustri en omfattende analyse af ydeevnen, den teknologiske gennemførlighed og omkostningerne ved forskellige typer aksialfluxmotortopologier med fokus på to hovedstrukturtopologier: dobbelt-stator-enkelt-rotor og enkelt-stator-dobbelt-rotor.
Topologiforskning:
Baseret på antallet af statorer og rotorer, deres relative positioner og det magnetiske hovedkredsløb kan grundlæggende topologier klassificeres i fire typer: enkelt-stator enkelt-rotorstruktur, dobbelt-statorenkelt-rotorstruktur, enkelt-statordobbelt-rotorstruktur og multi{{6}-rotorstruktur.
Den passende strukturelle topologi bør vælges baseret på det specifikke anvendelsesscenarie, proces og omkostningsfaktorer. I øjeblikket udfører den elektriske bilindustri en omfattende analyse af ydeevnen, den teknologiske gennemførlighed og omkostningerne ved forskellige typer aksialfluxmotortopologier med fokus på to hovedstrukturtopologier: dobbelt-stator-enkelt-rotor og enkelt-stator-dobbelt-rotor.
Procesforskning:
For eksempel udvikling af rektangulært- tværsnit af kobbertråd, spiralformet koncentreret vikling og fler-polede viklingsprocesser for viklingerne;
udvikling af segmenterede-tabssegmenterede faste installations- og polskoafmagnetiseringsprocesser til permanente magneter;
udvikling af ågfri segmenteret armatursplejsning, boltløs fastgørelse til endedæksler og pulvermetallurgiske fremstillingsprocesser til statorkernen;
og udvikling af automatiserede stator- og rotorsamlingsteknologier, automatiseret produktion af flade lederdannende spoler og fleksible automatiserede produktionslinjeprocesser for at imødekomme behov for masseproduktion.
Momentkontrol og feltsvækkelseskontrol:
Undersøgelse af de matematiske modeller af stator- og rotorkoordinatkoefficienter, byggesystemsimulationsmodeller og undersøgelse af nye dobbelte-vektormodelforudsigende drejningsmomentstyringsstrategier for at reducere drejningsmomentrippel og forbedre drejningsmomentstyringsydelsen.
For den overflade-monterede permanentmagnetstruktur af aksiale fluxmotorer, hvor AC- og DC-induktanserne er ens og meget små, er vektorstyring vanskelig, og det magnetiske kredsløb er tilbøjeligt til at blive mættet, hvilket udvikler kontrolstrategier for at forbedre ydeevnen for feltsvækkelse.
