Wat is een axiale fluxmotor?

Motoren kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: radiale fluxmotoren en axiale fluxmotoren. De radiale fluxmotor is de meest voorkomende en veelgebruikte motor voor algemeen gebruik op de markt.

De axiale fluxmotor is 's werelds eerste motor die door Faraday is geproduceerd. Met de overname van YASA, een wereldberoemd axiale fluxmotorbedrijf door het Duitse Mercedes-Benz, zijn binnenlandse en buitenlandse motorbedrijven zich gaan richten op onderzoek, ontwikkeling en productie van axiale fluxmotoren.

Bij axiale flux loopt de richting van de magnetische flux parallel aan de rotatieas van de machine, terwijl bij machines met radiale flux de richting van de magnetische flux radiaal is.

Verschil in magnetisch veld tussen axiale fluxmotor en radiale fluxmotor

Bij radiale motoren is het fluxpad veel langer dan bij axiale motoren, omdat het van de ene rotorpool naar de eerste tand van de stator gaat, en vervolgens door het ijzer van de stator naar de tweede tand totdat het de andere rotorpool weer bereikt. In tegenstelling tot radiale machines hebben axiale fluxmachines een korter en direct fluxpad. Het gaat direct van de ene pool naar de andere door de luchtspleet. Het magnetische veld blijft sterk langs het kortere pad, wat helpt om de efficiëntie en vermogensdichtheid van de machine te vergroten.

Waarom zijn axiale fluxmachines efficiënter dan radiale fluxmachines?

Bij radiale machines heeft de flux een tweedimensionaal pad.

Daarom kan korrelgeoriënteerd staal niet worden gebruikt in deze machinetypen. In axiale machines is het fluxpad unidirectioneel, wat het gebruik van korrelgeoriënteerd staal mogelijk maakt. Vanwege de hogere magnetische permeabiliteit van dit staal kunnen de ijzerverliezen van axiale fluxmachines worden verminderd en kan de efficiëntie met 2% worden verbeterd.

Technische voordelen van axiale fluxmotoren

Vergeleken met de conventionele radiale permanente magneetmotoren die op de markt populair zijn, zijn de voordelen van axiale permanente magneetmotoren als volgt:

➢ Het volume is met ongeveer de helft verminderd.

➢ Gewichtsreductie van meer dan 25%.

➢ De efficiëntie neemt met ongeveer 0.5-3% toe.

➢ Fouttolerante functie:

Dubbele statorstructuur, elke stator kan afzonderlijk van stroom worden voorzien om de motor aan te drijven.

➢ Eenvoudige modularisatie en gestandaardiseerde reserveonderdelen:

Het vermogen kan worden verhoogd door axiale stapeling

Hefboomwerking

Bij een axiale fluxmotor zijn de permanente magneten verder van het midden geplaatst. Hierdoor is er een grotere hefboomwerking van de permanente magneten mogelijk, wat betekent dat er meer vermogen wordt geleverd voor dezelfde hoeveelheid materiaal die in de motor wordt gebruikt.

Meer oppervlakte om prestatie-output te genereren

De rotor is het bewegende deel van de motor. Bij een radiale motor is er slechts één rotor en bij een axiale motor zijn er twee rotoren. Hierdoor ontstaat er een groter oppervlak om motorvermogen te genereren.

Elektromagnetisch veld

Het eenvoudigere ontwerp van een axiale fluxmotor betekent dat het magnetische pad (flux) korter is en dat de flux recht is, niet gebogen. Deze twee factoren samen zorgen voor een hogere motorefficiëntie vergeleken met niet-axiale fluxmotoren.

Hoger kopergebruik

Tot 100% benutting van de koperwikkeling, tot 2 keer zoveel als bij niet-axiale fluxmotoren.

Axiale fluxmotoren hebben minder koperen wikkelingen die terug naar de kern moeten (waardoor de bijbehorende weerstand en wrijving wordt vermeden, wat resulteert in een hogere vermogensdichtheid).

Lagere warmteontwikkeling en hogere efficiëntie

De axiale fluxmotortechnologie genereert minder restwarmte, wat het motorrendement verbetert.