Радиаль урсгалын мотортой харьцуулахад тэнхлэгийн урсгалын мотор нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн загварт олон давуу талтай байдаг. Жишээлбэл, тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрүүд нь хөдөлгүүрийг тэнхлэгээс дугуйны дотор тал руу шилжүүлэх замаар хөдөлгүүрийн бүтцийг өөрчлөх боломжтой.
1. Хүчний тэнхлэг
Тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрүүдулам бүр анхаарал татаж байна (таталцлыг олж авах). Олон жилийн турш энэ төрлийн моторыг цахилгаан шат, хөдөө аж ахуйн машин зэрэг суурин хэрэглээнд ашиглаж ирсэн боловч сүүлийн 10 жилийн хугацаанд олон хөгжүүлэгчид энэ технологийг сайжруулж, цахилгаан мотоцикль, нисэх онгоцны буудлын хонгил, ачааны машин, цахилгаан машин зэрэгт ашиглахаар ажиллаж байна. тээврийн хэрэгсэл, тэр ч байтугай онгоц.
Уламжлалт радиаль урсгалын моторууд нь байнгын соронз эсвэл асинхрон хөдөлгүүрийг ашигладаг бөгөөд энэ нь жин, зардлыг оновчтой болгоход ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан. Гэсэн хэдий ч тэд үргэлжлүүлэн хөгжихийн тулд олон бэрхшээлтэй тулгардаг. Шал өөр төрлийн мотор болох тэнхлэгийн урсгал нь сайн хувилбар байж болох юм.
Радиаль мотортой харьцуулахад тэнхлэгийн урсгалын байнгын соронз хөдөлгүүрийн үр дүнтэй соронзон гадаргуугийн талбай нь гадна диаметр биш харин хөдөлгүүрийн роторын гадаргуу юм. Тиймээс тодорхой эзэлхүүнтэй моторт тэнхлэгийн урсгалын байнгын соронз хөдөлгүүр нь ихэвчлэн илүү их эргэлтийг өгдөг.
Тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрүүдилүү авсаархан; Радиаль мотортой харьцуулахад хөдөлгүүрийн тэнхлэгийн урт нь хамаагүй богино байдаг. Дотоод дугуйны моторын хувьд энэ нь ихэвчлэн шийдвэрлэх хүчин зүйл болдог. Тэнхлэгийн хөдөлгүүрийн авсаархан бүтэц нь ижил төстэй радиаль мотортой харьцуулахад илүү өндөр эрчим хүчний нягтрал ба эргэлтийн моментийн нягтыг баталгаажуулдаг бөгөөд ингэснээр маш өндөр хурдтай ажиллах хэрэгцээг арилгадаг.
Тэнхлэгийн урсгалын моторын үр ашиг нь маш өндөр бөгөөд ихэвчлэн 96% -иас давдаг. Энэ нь зах зээл дээрх хамгийн сайн 2D радиаль урсгалын мотортой харьцуулж болохуйц эсвэл бүр өндөр үр ашигтай байдаг нэг хэмжээст урсгалын богино замд талархаж байна.
Моторын урт нь богино, ихэвчлэн 5-8 дахин богино, жин нь мөн 2-5 дахин багасдаг. Эдгээр хоёр хүчин зүйл нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн платформ зохион бүтээгчдийн сонголтыг өөрчилсөн.
2. Тэнхлэгийн урсгалын технологи
Хоёр үндсэн топологи байдагтэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрүүд: хос ротортой нэг статор (заримдаа торус загварын машин гэж нэрлэдэг) ба нэг ротортой хос статор.
Одоогийн байдлаар ихэнх байнгын соронзон хөдөлгүүрүүд радиаль урсгалын топологийг ашигладаг. Соронзон урсгалын хэлхээ нь роторын байнгын соронзоор эхэлж, статор дээрх эхний шүдээр дамжин өнгөрч, дараа нь статорын дагуу радиаль урсдаг. Дараа нь ротор дээрх хоёр дахь соронзон ган руу хүрэхийн тулд хоёр дахь шүдээр дамжина. Хос роторын тэнхлэгийн урсгалын топологийн хувьд урсгалын гогцоо нь эхний соронзоос эхэлж, статорын шүдээр тэнхлэгийн дагуу дамжиж, хоёр дахь соронз руу шууд хүрдэг.
Энэ нь урсгалын зам нь радиаль урсгалын мотортой харьцуулахад хамаагүй богино байдаг тул хөдөлгүүрийн эзэлхүүн багасч, эрчим хүчний нягтрал өндөр, ижил хүчин чадалтай үр ашигтай байдаг.
Соронзон урсгал нь эхний шүдээр дамжиж, дараа нь статороор дамжин дараагийн шүд рүү буцаж, соронзонд хүрдэг радиаль мотор. Соронзон урсгал нь хоёр хэмжээст замыг дагадаг.
Тэнхлэгийн соронзон урсгалын машины соронзон урсгалын зам нь нэг хэмжээст тул мөхлөгт чиглэсэн цахилгаан ган ашиглаж болно. Энэ ган нь урсгалыг нэвтрүүлэхэд хялбар болгож, улмаар үр ашгийг дээшлүүлдэг.
Радиаль урсгалын мотор нь уламжлалт байдлаар тархсан ороомог ашигладаг бөгөөд ороомгийн төгсгөлийн тал хүртэлх хэсэг нь ажиллахгүй байна. Ороомог хэт уналт нь нэмэлт жин, өртөг, цахилгаан эсэргүүцэл, илүү их дулаан алдагдлыг бий болгож, дизайнеруудыг ороомгийн дизайныг сайжруулахад хүргэдэг.
Ороомог нь төгсгөлтэйтэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрүүдхамаагүй бага бөгөөд зарим загвар нь төвлөрсөн эсвэл сегментчилсэн ороомог ашигладаг бөгөөд энэ нь бүрэн үр дүнтэй байдаг. Сегментчилсэн статорын радиаль машинуудын хувьд статор дахь соронзон урсгалын зам тасрах нь нэмэлт алдагдал авчрах боловч тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрийн хувьд энэ нь асуудал биш юм. Ороомог ороомгийн дизайн нь ханган нийлүүлэгчдийн түвшинг ялгах түлхүүр юм.
3. Хөгжил
Технологийн давуу талтай хэдий ч тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрүүд нь дизайн, үйлдвэрлэлд ноцтой сорилтуудтай тулгардаг боловч өртөг нь радиаль мотороос хамаагүй өндөр байдаг. Хүмүүс радиаль моторын талаар маш нарийн ойлголттой байдаг бөгөөд үйлдвэрлэлийн арга, механик тоног төхөөрөмж ч бэлэн байдаг.
Соронзон хүч нь радиаль хөдөлгүүрийнхээс хамаагүй их байдаг тул тэнхлэгийн урсгалтай моторын гол бэрхшээлүүдийн нэг нь ротор ба статорын хооронд агаарын жигд зайг хадгалах явдал юм. Хос роторын тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүр нь мөн дулаан ялгаруулах асуудалтай байдаг, учир нь ороомог нь статорын гүнд болон хоёр роторын дискний хооронд байрладаг тул дулаан ялгаруулахад маш хэцүү байдаг.
Олон шалтгааны улмаас тэнхлэгийн урсгалын моторыг үйлдвэрлэхэд хэцүү байдаг. Буулгах топологи бүхий хос ротортой машин (өөрөөр хэлбэл төмрийн буулгаг статороос салгах боловч төмөр шүдийг хадгалах) ашигладаг хос ротортой машин нь моторын диаметр болон соронзыг тэлэхгүйгээр эдгээр асуудлуудын заримыг даван туулдаг.
Гэсэн хэдий ч буулга арилгах нь механик буулга холболтгүйгээр бие даасан шүдийг хэрхэн засах, байрлуулах зэрэг шинэ сорилтуудыг авчирдаг. Хөргөх нь бас илүү том сорилт юм.
Мөн роторын диск нь роторыг татдаг тул роторыг үйлдвэрлэх, агаарын цоорхойг хадгалахад хэцүү байдаг. Давуу тал нь роторын дискүүд нь босоо амны цагирагаар шууд холбогддог тул хүч нь бие биенээ үгүйсгэдэг. Энэ нь дотоод холхивч нь эдгээр хүчийг тэсвэрлэдэггүй гэсэн үг бөгөөд түүний цорын ганц үүрэг нь статорыг хоёр роторын дискний дунд байрлалд байлгах явдал юм.
Давхар статорын нэг ротортой моторууд нь дугуй моторын бэрхшээлтэй тулгардаггүй, гэхдээ статорын загвар нь илүү төвөгтэй бөгөөд автоматжуулалтад хүрэхэд хэцүү бөгөөд холбогдох зардал нь бас өндөр байдаг. Уламжлалт радиаль урсгалын мотороос ялгаатай нь тэнхлэгийн мотор үйлдвэрлэх процесс, механик тоног төхөөрөмж саяхан гарч ирсэн.
4. Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хэрэглээ
Найдвартай байдал нь автомашины үйлдвэрлэлд чухал ач холбогдолтой бөгөөд өөр өөр төрлийн найдвартай, бат бөх чанарыг нотлох явдал юмтэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүрүүдЭдгээр моторуудыг бөөнөөр үйлдвэрлэхэд тохиромжтой гэж үйлдвэрлэгчдэд итгүүлэх нь үргэлж сорилт байсаар ирсэн. Энэ нь тэнхлэгийн мотор нийлүүлэгчдийг бие даан баталгаажуулах өргөн хүрээний хөтөлбөрүүдийг хэрэгжүүлэхэд түлхэц болсон бөгөөд нийлүүлэгч бүр моторын найдвартай байдал нь уламжлалт радиаль урсгалын мотороос ялгаатай биш гэдгийг харуулж байна.
Элэгдэлд ордог цорын ганц бүрэлдэхүүн хэсэгтэнхлэгийн урсгалын моторхолхивч юм. Тэнхлэгийн соронзон урсгалын урт нь харьцангуй богино, холхивчийн байрлал нь илүү ойр, ихэвчлэн бага зэрэг "хэт хэмжээст" байхаар бүтээгдсэн байдаг. Аз болоход, тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүр нь роторын жин багатай бөгөөд роторын динамик босоо амны доод ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай. Тиймээс холхивч дээр үйлчлэх бодит хүч нь радиаль урсгалын мотороос хамаагүй бага байна.
Электрон тэнхлэг нь тэнхлэгийн хөдөлгүүрийн анхны хэрэглээний нэг юм. Нимгэн өргөн нь мотор болон хурдны хайрцгийг тэнхлэгт багтааж болно. Гибрид хэрэглээнд моторын тэнхлэгийн урт нь эргээд дамжуулах системийн нийт уртыг богиносгодог.
Дараагийн алхам бол дугуй дээр тэнхлэгийн хөдөлгүүрийг суурилуулах явдал юм. Ингэснээр хөдөлгүүрээс дугуй руу хүчийг шууд дамжуулж, хөдөлгүүрийн үр ашгийг дээшлүүлдэг. Дамжуулах хайрцаг, дифференциал, хөтчийн босоо амыг хассанаар системийн нарийн төвөгтэй байдал ч багассан.
Гэсэн хэдий ч стандарт тохиргоо хараахан гарч ирээгүй бололтой. Тэнхлэгийн хөдөлгүүрийн янз бүрийн хэмжээ, хэлбэр нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн дизайныг өөрчилдөг тул анхны тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгч бүр тодорхой тохиргоог судалж байна. Радиаль мотортой харьцуулахад тэнхлэгийн хөдөлгүүр нь илүү өндөр эрчим хүчний нягтралтай байдаг бөгөөд энэ нь жижиг тэнхлэгийн хөдөлгүүрийг ашиглах боломжтой гэсэн үг юм. Энэ нь тээврийн хэрэгслийн платформд зориулсан шинэ загварын сонголтууд, тухайлбал зайны багцыг байрлуулах боломжийг олгодог.
4.1 Хэсэгчилсэн арматур
YASA (буулгагүй ба сегментчилсэн арматур) мотор топологи нь хос роторын нэг статор топологийн жишээ бөгөөд үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдлыг багасгаж, автоматжуулсан масс үйлдвэрлэлд тохиромжтой. Эдгээр моторууд нь 2000-аас 9000 эрг / мин хурдтай үед 10 кВт / кг хүртэл эрчим хүчний нягттай байдаг.
Зориулалтын хянагч ашиглан моторыг 200 кВА гүйдлээр хангах боломжтой. Удирдагч нь ойролцоогоор 5 литр эзэлхүүнтэй, 5.8 кг жинтэй, диэлектрик тосоор хөргөх дулааны удирдлагатай, тэнхлэгийн урсгалын мотор, түүнчлэн асинхрон болон радиаль урсгалын хөдөлгүүрт тохиромжтой.
Энэ нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн анхны тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид болон нэгдүгээр түвшний хөгжүүлэгчдэд хэрэглээний болон боломжит орон зайд үндэслэн тохирох моторыг уян хатан байдлаар сонгох боломжийг олгодог. Хэмжээ, жин бага байгаа нь тээврийн хэрэгслийг илүү хөнгөн болгож, илүү олон батерейтай болгодог бөгөөд ингэснээр хүрээг нэмэгдүүлэх болно.
5. Цахилгаан мотоциклийн хэрэглээ
Цахилгаан мотоцикль болон ATV-ийн хувьд зарим компаниуд хувьсах тэнхлэгийн урсгалын моторыг бүтээсэн. Энэ төрлийн тээврийн хэрэгсэлд түгээмэл хэрэглэгддэг загвар нь тогтмол гүйдлийн сойз дээр суурилсан тэнхлэгийн урсгалын загвар байдаг бол шинэ бүтээгдэхүүн нь AC, бүрэн битүүмжилсэн сойзгүй загвар юм.
Тогтмол гүйдлийн болон хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүрийн ороомог нь хөдөлгөөнгүй хэвээр байгаа боловч хос ротор нь эргэлдэгч арматурын оронд байнгын соронз ашигладаг. Энэ аргын давуу тал нь механик ухрах шаардлагагүй юм.
Хувьсах тэнхлэгийн загвар нь радиаль моторт гурван фазын хувьсах гүйдлийн стандарт мотор хянагчийг бас ашиглаж болно. Энэ нь хянагч нь хурдыг бус эргэлтийн моментийг хянадаг тул зардлыг бууруулахад тусалдаг. Хянагч нь 12 кГц ба түүнээс дээш давтамжийг шаарддаг бөгөөд энэ нь ийм төхөөрөмжүүдийн үндсэн давтамж юм.
Илүү өндөр давтамж нь ороомгийн доод индукцаас үүсэлтэй 20 мкм H. Давтамж нь гүйдлийн долгионыг багасгаж, синусоид дохиог аль болох жигд байлгахын тулд гүйдлийг хянах боломжтой. Динамик талаас нь авч үзвэл энэ нь эргэлтийн моментийг хурдан өөрчлөх замаар моторын хяналтыг жигд болгох гайхалтай арга юм.
Энэхүү загвар нь тархсан давхар ороомогыг ашигладаг тул соронзон урсгал нь ротороос өөр ротор руу статороор дамжин маш богино замтай, илүү өндөр үр ашигтайгаар урсдаг.
Энэхүү дизайны гол зүйл нь 60 В-ын дээд хүчдэлд ажиллах боломжтой бөгөөд өндөр хүчдэлийн системд тохиромжгүй юм. Тиймээс үүнийг цахилгаан мотоцикль болон Renault Twizy зэрэг L7e ангиллын дөрвөн дугуйт машинд ашиглаж болно.
60 В-ийн хамгийн их хүчдэл нь моторыг 48 В-ын цахилгааны үндсэн системд нэгтгэх боломжийг олгодог бөгөөд засвар үйлчилгээний ажлыг хялбаршуулдаг.
2002/24/EC Европын үндсэн журмын L7e дөрвөн дугуйт мотоциклийн техникийн үзүүлэлтүүд нь батерейны жинг тооцохгүйгээр ачаа тээвэрлэхэд ашигладаг тээврийн хэрэгслийн жин 600 кг-аас хэтрэхгүй байхаар заасан. Эдгээр тээврийн хэрэгсэл нь 200 кг-аас ихгүй зорчигч, 1000 кг-аас ихгүй ачаа, 15 киловатт хөдөлгүүрийн чадалтай байхыг зөвшөөрдөг. Тархсан ороомгийн арга нь 75-100 Нм эргүүлэх хүчийг өгч, 20-25 кВт-ын оргил хүчин чадалтай, 15 кВт-ын тасралтгүй чадалтай.
Тэнхлэгийн урсгалын сорилт нь зэс ороомог нь дулааныг хэрхэн яаж тарааж байгаад оршдог бөгөөд энэ нь дулаан нь ротороор дамжих ёстой тул хэцүү байдаг. Түгээмэл ороомог нь олон тооны туйлтай ороомогтой тул энэ асуудлыг шийдэх гол түлхүүр юм. Ийм байдлаар зэс болон бүрхүүлийн хооронд илүү том гадаргуутай байх ба дулааныг гаднаас нь дамжуулж, стандарт шингэн хөргөлтийн системээр гадагшлуулах боломжтой.
Олон соронзон туйлууд нь гармоникийг багасгахад тусалдаг синусоид долгионы хэлбэрийг ашиглах гол түлхүүр юм. Эдгээр гармоникууд нь соронз ба голын халаалтаар илэрдэг бол зэсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дулааныг зөөж чадахгүй. Соронзон болон төмрийн цөмд дулаан хуримтлагдах үед үр ашиг буурдаг тул долгионы хэлбэр, дулааны замыг оновчтой болгох нь моторын гүйцэтгэлд маш чухал юм.
Зардлыг бууруулж, автоматжуулсан масс үйлдвэрлэлд хүрэхийн тулд моторын дизайныг оновчтой болгосон. Шахмал орон сууцны цагираг нь нарийн төвөгтэй механик боловсруулалт шаарддаггүй бөгөөд материалын зардлыг бууруулж чаддаг. Ороомог шууд ороож болох бөгөөд угсралтын зөв хэлбэрийг хадгалахын тулд ороомгийн явцад холбох процессыг ашигладаг.
Хамгийн гол зүйл бол ороомог нь худалдаанд гарсан стандарт утсаар хийгдсэн байдаг бол төмрийн гол нь стандарт тавиурын трансформаторын гангаар бэхлэгдсэн байдаг бөгөөд үүнийг зүгээр л хэлбэрт оруулах шаардлагатай байдаг. Бусад моторын загварууд нь үндсэн ламинатад зөөлөн соронзон материалыг ашиглахыг шаарддаг бөгөөд энэ нь илүү үнэтэй байж болно.
Тархсан ороомог ашиглах нь соронзон ганг сегментлэх шаардлагагүй гэсэн үг юм; Тэдгээр нь илүү энгийн хэлбэртэй, үйлдвэрлэхэд хялбар байж болно. Соронзон гангийн хэмжээг багасгаж, үйлдвэрлэхэд хялбар байдлыг хангах нь зардлыг бууруулахад чухал нөлөө үзүүлдэг.
Энэхүү тэнхлэгийн урсгалын моторын дизайныг мөн хэрэглэгчийн шаардлагын дагуу өөрчилж болно. Үйлчлүүлэгчид үндсэн дизайны эргэн тойронд өөрчилсөн хувилбаруудыг боловсруулсан. Дараа нь бусад үйлдвэрүүдэд хуулбарлаж болохуйц үйлдвэрлэлийг эрт баталгаажуулахын тулд туршилтын үйлдвэрлэлийн шугам дээр үйлдвэрлэсэн.
Тээврийн хэрэгслийн гүйцэтгэл нь зөвхөн тэнхлэгийн соронзон урсгалын хөдөлгүүрийн загвараас гадна тээврийн хэрэгслийн бүтэц, зайны хайрцаг, BMS-ийн чанараас хамаардаг тул өөрчлөн тохируулах явдал юм.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 9-р сарын 28
