Funkcje silnika tarczowego
Silnik dyskowy z magnesami trwałymi, znany również jako silnik ze strumieniem osiowym, ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnym silnikiem z magnesami trwałymi. Obecnie szybki rozwój materiałów z magnesami trwałymi ziem rzadkich, dzięki czemu dyskowy silnik z magnesem trwałym jest coraz bardziej popularny, niektóre zagraniczne zaawansowane kraje zaczęły badać silnik dyskowy od początku lat 80. XX wieku, Chiny również z powodzeniem opracowały dysk z magnesem trwałym silnik.
Silnik o strumieniu osiowym i silnik o strumieniu promieniowym mają zasadniczo tę samą ścieżkę strumienia, przy czym oba są emitowane przez magnes trwały z biegunem N, przechodząc przez szczelinę powietrzną, stojan, szczelinę powietrzną, biegun S i rdzeń wirnika, a na koniec powracając do N -biegun tworząc zamkniętą pętlę. Ale kierunek ich ścieżek strumienia magnetycznego jest inny.
Kierunek ścieżki strumienia magnetycznego silnika o strumieniu promieniowym przebiega najpierw przez kierunek promieniowy, następnie przez zamknięty kierunek obwodowy jarzma stojana, następnie wzdłuż kierunku promieniowego do zamkniętego bieguna S, a na koniec przez zamknięty kierunek obwodowy rdzenia wirnika, tworząc pełną pętlę.
Cała droga strumienia silnika osiowego najpierw przechodzi przez kierunek osiowy, następnie zamyka się przez jarzmo stojana w kierunku obwodowym, następnie zamyka się wzdłuż kierunku osiowego do bieguna S, a na koniec zamyka się w kierunku obwodowym tarczy wirnika do tworzą pełną pętlę.
Charakterystyka konstrukcji silnika tarczowego
Zwykle, aby zmniejszyć opór magnetyczny w obwodzie magnetycznym tradycyjnego silnika z magnesami trwałymi, nieruchomy rdzeń wirnika wykonany jest z blachy ze stali krzemowej o dużej przepuszczalności, a rdzeń będzie stanowił około 60% całkowitej masy silnika , a straty histerezy i straty prądu wirowego w stratach rdzenia są duże. Struktura zębata rdzenia jest także źródłem szumu elektromagnetycznego generowanego przez silnik. Ze względu na efekt zazębienia moment elektromagnetyczny zmienia się, a hałas wibracji jest duży. Dlatego zwiększa się objętość tradycyjnego silnika z magnesami trwałymi, wzrasta masa, straty są duże, hałas wibracyjny jest duży i trudno jest spełnić wymagania systemu regulacji prędkości. Rdzeń silnika tarczowego z magnesami trwałymi nie wykorzystuje blachy ze stali krzemowej i wykorzystuje materiał z magnesami trwałymi Ndfeb o wysokiej remanencji i wysokiej koercji. Jednocześnie magnes trwały wykorzystuje metodę magnesowania metodą Halbacha, która skutecznie zwiększa „gęstość magnetyczną szczeliny powietrznej” w porównaniu z metodą magnesowania promieniowego lub stycznego tradycyjnego magnesu stałego.
1) Konstrukcja środkowego wirnika, złożona z pojedynczego wirnika i podwójnych stojanów, tworzących dwustronną strukturę szczeliny powietrznej, rdzeń stojana silnika można ogólnie podzielić na dwa rodzaje szczelinowe i nieszczelinowe, z silnikiem z rdzeniem szczelinowym podczas przetwarzania łoża przewijania, skutecznie poprawiają wykorzystanie materiału, zmniejszają straty silnika. Ze względu na niewielką masę konstrukcji z pojedynczym wirnikiem tego rodzaju silnika moment bezwładności jest minimalny, dzięki czemu odprowadzanie ciepła jest najlepsze;
2) Środkowa konstrukcja stojana składa się z dwóch wirników i jednego stojana, tworząc dwustronną strukturę szczeliny powietrznej, ponieważ ma dwa wirniki, konstrukcja jest nieco większa niż silnik środkowej konstrukcji wirnika, a rozpraszanie ciepła jest nieco gorsze;
3) Konstrukcja z jednym wirnikiem i jednym stojanem, konstrukcja silnika jest prosta, ale pętla magnetyczna tego rodzaju silnika zawiera stojan, zmienne działanie pola magnetycznego wirnika ma pewien wpływ na stojan, więc wydajność silnik jest zmniejszony;
4) Wielotarczowa połączona konstrukcja, złożona z wielu wirników i wielu stojanów, naprzemiennie rozmieszczonych względem siebie, tworząc złożoną liczbę szczelin powietrznych, taka konstrukcja silnika może poprawić moment obrotowy i gęstość mocy, wadą jest to, że osiowy długość wzrośnie.
Niezwykłą cechą dysku silnika z magnesami trwałymi jest jego krótki rozmiar osiowy i zwarta konstrukcja. Z punktu widzenia projektowania silnika synchronicznego z magnesami trwałymi, aby zwiększyć obciążenie magnetyczne silnika, czyli poprawić gęstość strumienia magnetycznego silnika w szczelinie powietrznej, należy zacząć od dwóch aspektów, jednym jest dobór materiały z magnesami trwałymi, a drugim jest konstrukcja wirnika z magnesami trwałymi. Biorąc pod uwagę, że ta pierwsza obejmuje takie czynniki, jak wydajność kosztowa materiałów z magnesami trwałymi, druga ma więcej typów struktur i elastycznych metod. Dlatego wybrano układ Halbacha, aby poprawić gęstość magnetyczną szczeliny powietrznej silnika.
Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd.is produkting magnesy zHalbachastruktura, poprzez różną orientację magnesu trwałego ułożonego zgodnie z pewnym prawem.TPole magnetyczne po jednej stronie układu magnesów trwałych jest znacznie zwiększone, co ułatwia osiągnięcie przestrzennego sinusoidalnego rozkładu pola magnetycznego. Silnik tarczowy pokazany na rysunku 3 poniżej został opracowany i wyprodukowany przez nas. Nasza firma posiada rozwiązanie magnesowania dla silników o strumieniu osiowym, które można zintegrować z technologią magnesowania online, znaną również jako „technologia po magnesowaniu”. Podstawową zasadą jest to, że po uformowaniu produktu jako całości, produkt jest traktowany jako całość poprzez jednorazowe namagnesowanie za pomocą specjalnego sprzętu i technologii magnesowania. W procesie tym produkt umieszcza się w silnym polu magnetycznym, a znajdujący się w nim materiał magnetyczny zostaje namagnesowany, uzyskując w ten sposób pożądane właściwości energii magnetycznej. Zintegrowana technologia wtórnego namagnesowania on-line może zapewnić stabilny rozkład pola magnetycznego części podczas procesu magnesowania oraz poprawić wydajność i niezawodność produktów. Po zastosowaniu tej technologii pole magnetyczne silnika rozkłada się bardziej równomiernie, co zmniejsza dodatkowe zużycie energii spowodowane nierównomiernym polem magnetycznym. Jednocześnie, ze względu na dobrą stabilność procesu całkowitego namagnesowania, awaryjność produktu jest również znacznie zmniejszona, co zapewnia większą wartość klientom.
Pole aplikacji
- Dziedzina pojazdów elektrycznych
Silnik napędowy
Silnik tarczowy charakteryzuje się dużą gęstością mocy i dużą gęstością momentu obrotowego, co może zapewnić dużą moc wyjściową i moment obrotowy przy małej objętości i masie oraz spełniać wymagania pojazdów elektrycznych w zakresie wydajności energetycznej.
Jego płaska konstrukcja sprzyja realizacji nisko położonego środka ciężkości pojazdu oraz poprawie stabilności jazdy i właściwości jezdnych pojazdu.
Na przykład niektóre nowe pojazdy elektryczne wykorzystują silnik tarczowy jako silnik napędowy, umożliwiający szybkie przyspieszanie i wydajną jazdę.
Silnik piasty
Silnik tarczowy można zamontować bezpośrednio w piaście koła, aby uzyskać napęd silnika piasty. Ten tryb jazdy może wyeliminować układ przeniesienia napędu w tradycyjnych pojazdach, poprawić wydajność przekładni i zmniejszyć straty energii.
Napęd silnika w piaście może również zapewnić niezależne sterowanie kołami, poprawić prowadzenie i stabilność pojazdu, zapewniając jednocześnie lepsze wsparcie techniczne dla inteligentnej jazdy i jazdy autonomicznej.
- Dziedzina automatyki przemysłowej
Robot
W robotach przemysłowych silnik tarczowy może służyć jako silnik napędu przegubowego, aby zapewnić precyzyjne sterowanie ruchem robota.
Jego cechy, takie jak wysoka szybkość reakcji i wysoka precyzja, mogą spełnić wymagania szybkiego i dokładnego ruchu robotów.
Na przykład w niektórych precyzyjnych robotach montażowych i robotach spawalniczych szeroko stosowane są silniki tarczowe.
Obrabiarka sterowana numerycznie
Silniki tarczowe mogą być stosowane jako silniki wrzecionowe lub silniki posuwowe w obrabiarkach CNC, zapewniając możliwość szybkiej i precyzyjnej obróbki.
Jego wysoka prędkość i wysoki moment obrotowy mogą spełniać wymagania obrabiarek CNC w zakresie wydajności i jakości przetwarzania.
Jednocześnie płaska konstrukcja silnika tarczowego sprzyja również zwartej konstrukcji obrabiarek CNC i oszczędza przestrzeń instalacyjną.
- Lotnictwo
Napęd pojazdu
W małych dronach i samolotach elektrycznych silnik dyskowy może służyć jako silnik napędowy do zasilania statku powietrznego.
Jego cechy, takie jak wysoka gęstość mocy i niewielka waga, mogą spełniać rygorystyczne wymagania układu zasilania samolotu.
Na przykład niektóre elektryczne pojazdy pionowego startu i lądowania (eVTOL) wykorzystują silniki dyskowe jako źródło zasilania w celu zapewnienia wydajnego i przyjaznego dla środowiska lotu.
- Dziedzina sprzętu AGD
Pralka
Silnik tarczowy może służyć jako silnik napędowy pralki, zapewniając wydajne i ciche funkcje prania i suszenia.
Metoda napędu bezpośredniego pozwala wyeliminować układ przeniesienia napędu pasowy stosowany w tradycyjnych pralkach, redukując straty energii i hałas.
Jednocześnie silnik tarczowy ma szeroki zakres prędkości, co może zaspokoić potrzeby różnych trybów prania.
klimatyzator
W niektórych wysokiej klasy klimatyzatorach silniki tarczowe mogą działać jako silniki wentylatorów, zapewniając dużą siłę wiatru i cichą pracę.
Jego wysoka wydajność i właściwości oszczędzające energię mogą zmniejszyć zużycie energii przez klimatyzację i poprawić wydajność klimatyzacji.
- Inne obszary
Urządzenie medyczne
Silnik dyskowy może być stosowany jako silnik napędowy urządzeń medycznych, takich jak sprzęt do obrazowania medycznego, roboty chirurgiczne itp.
Jego wysoka precyzja i wysoka niezawodność mogą zapewnić dokładne działanie wyrobów medycznych i bezpieczeństwo pacjentów.
- Nowa generacja energii
W dziedzinie nowej energii, takiej jak energia wiatrowa i słoneczna, silniki dyskowe mogą być stosowane jako silnik napędowy generatorów w celu poprawy wydajności i niezawodności wytwarzania energii.
Jego cechy, takie jak wysoka gęstość mocy i wysoka wydajność, mogą spełnić rygorystyczne wymagania nowych silników wytwarzających energię.
Czas publikacji: 28 sierpnia 2024 r
