ميزات محرك القرص
يتمتع محرك المغناطيس الدائم للقرص، المعروف أيضًا باسم محرك التدفق المحوري، بالعديد من المزايا مقارنةً بمحرك المغناطيس الدائم التقليدي. في الوقت الحاضر، التطور السريع لمواد المغناطيس الدائم الأرضية النادرة، بحيث أصبح محرك المغناطيس الدائم للقرص أكثر شيوعًا، بدأت بعض الدول الأجنبية المتقدمة في دراسة محرك القرص منذ أوائل الثمانينيات، كما نجحت الصين في تطوير قرص مغناطيسي دائم محرك.
لمحرك التدفق المحوري ومحرك التدفق الشعاعي نفس مسار التدفق، وكلاهما ينبعث من المغناطيس الدائم ذو القطب N، ويمر عبر فجوة الهواء، والجزء الثابت، وفجوة الهواء، والقطب S، ونواة الدوار، ويعود أخيرًا إلى N - قطب لتشكيل حلقة مغلقة. لكن اتجاه مسارات التدفق المغناطيسي مختلف.
يكون اتجاه مسار التدفق المغناطيسي لمحرك التدفق الشعاعي أولاً من خلال الاتجاه الشعاعي، ثم من خلال الاتجاه المحيطي لنير الجزء الثابت المغلق، ثم على طول الاتجاه الشعاعي إلى القطب S المغلق، وأخيرًا من خلال الاتجاه المحيطي الأساسي للدوار المغلق، تشكيل حلقة كاملة.
يمر مسار التدفق بالكامل لمحرك التدفق المحوري أولاً عبر الاتجاه المحوري، ثم يغلق من خلال نير الجزء الثابت في الاتجاه المحيطي، ثم يغلق على طول الاتجاه المحوري إلى القطب S، ويغلق أخيرًا من خلال الاتجاه المحيطي للقرص الدوار إلى تشكيل حلقة كاملة.
خصائص هيكل محرك القرص
عادة، من أجل تقليل المقاومة المغناطيسية في الدائرة المغناطيسية لمحرك المغناطيس الدائم التقليدي، يتكون قلب الدوار الثابت من صفائح فولاذ السيليكون ذات نفاذية عالية، وسيمثل القلب حوالي 60٪ من الوزن الإجمالي للمحرك ، وخسارة التباطؤ وخسارة التيار الدوامي في الخسارة الأساسية كبيرة. يعد الهيكل المسنن للقلب أيضًا مصدرًا للضوضاء الكهرومغناطيسية الناتجة عن المحرك. بسبب تأثير الترس، يتقلب عزم الدوران الكهرومغناطيسي ويكون ضجيج الاهتزاز كبيرًا. لذلك، يزداد حجم محرك المغناطيس الدائم التقليدي، ويزداد الوزن، وتكون الخسارة كبيرة، ويكون ضجيج الاهتزاز كبيرًا، ومن الصعب تلبية متطلبات نظام تنظيم السرعة. لا يستخدم قلب محرك القرص المغناطيسي الدائم صفائح الفولاذ السيليكونية ويستخدم مادة المغناطيس الدائم Ndfeb ذات الثبات العالي والإكراه العالي. في الوقت نفسه، يستخدم المغناطيس الدائم طريقة مغنطة مجموعة هالباخ، والتي تزيد بشكل فعال من "الكثافة المغناطيسية لفجوة الهواء" مقارنة بطريقة المغنطة الشعاعية أو العرضية للمغناطيس الدائم التقليدي.
1) هيكل الدوار الأوسط، يتكون من دوار واحد وأعضاء ساكنة مزدوجة لتشكيل هيكل فجوة هوائية ثنائي، يمكن تقسيم قلب الجزء الثابت للمحرك بشكل عام إلى نوعين مشقوقين وغير مشقوقين، مع محرك أساسي مشقوق في معالجة سرير اللف، تحسين استخدام المواد بشكل فعال، والحد من فقدان المحرك. نظرًا للوزن الصغير لهيكل الدوار الفردي لهذا النوع من المحركات، فإن لحظة القصور الذاتي تكون في حدها الأدنى، وبالتالي فإن تبديد الحرارة هو الأفضل؛
2) يتكون هيكل الجزء الثابت الأوسط من دوارين وجزء ساكن واحد لتشكيل هيكل فجوة هوائية ثنائي، لأنه يحتوي على دوارين، والهيكل أكبر قليلاً من محرك هيكل الدوار الأوسط، وتبديد الحرارة أسوأ قليلاً؛
3) هيكل أحادي الجزء الثابت، هيكل المحرك بسيط، لكن الحلقة المغناطيسية لهذا النوع من المحركات تحتوي على الجزء الثابت، والتأثير المتناوب للمجال المغناطيسي الدوار له تأثير معين على الجزء الثابت، وبالتالي فإن كفاءة يتم تقليل المحرك.
4) هيكل مدمج متعدد الأقراص، يتكون من مجموعة من الدوارات ومجموعة من الأعضاء الثابتة ترتيب بديل لبعضها البعض لتشكيل مجموعة معقدة من فجوات الهواء، يمكن لمحرك الهيكل هذا تحسين عزم الدوران وكثافة الطاقة، والعيب هو أن المحوري سوف يزيد الطول.
الميزة الرائعة لمحرك المغناطيس الدائم للقرص هي حجمه المحوري القصير وبنيته المدمجة. من وجهة نظر تصميم المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم، من أجل زيادة الحمل المغناطيسي للمحرك، أي لتحسين كثافة التدفق المغناطيسي لفجوة الهواء للمحرك، يجب أن نبدأ من جانبين، أحدهما هو اختيار المواد ذات المغناطيس الدائم، والآخر هو هيكل دوار المغناطيس الدائم. وبالنظر إلى أن الأول ينطوي على عوامل مثل أداء تكلفة المواد ذات المغناطيس الدائم، فإن الأخير لديه أنواع أكثر من الهياكل والأساليب المرنة. لذلك، تم اختيار مصفوفة هالباخ لتحسين الكثافة المغناطيسية لفجوة الهواء في المحرك.
هانغتشو مغناطيس تكنولوجيا الطاقة المحدودةis المنتجعمل مغناطيس معهالباخبناءوذلك من خلال التوجه المختلف للمغناطيس الدائم المرتب وفق قانون معين.Tتم تحسين المجال المغناطيسي على جانب واحد من مجموعة المغناطيس الدائم بشكل كبير، مما يسهل تحقيق توزيع الجيب المكاني للمجال المغناطيسي. محرك القرص الموضح في الشكل 3 أدناه تم تطويره وإنتاجه بواسطتنا. تمتلك شركتنا حل مغنطة لمحرك التدفق المحوري، والذي يمكن دمجه بتقنية المغنطة عبر الإنترنت، والمعروفة أيضًا باسم "تقنية ما بعد المغنطة". المبدأ الأساسي هو أنه بعد تشكيل المنتج ككل، يتم التعامل مع المنتج ككل عن طريق مغنطة لمرة واحدة من خلال معدات وتكنولوجيا مغنطة محددة. في هذه العملية، يتم وضع المنتج في مجال مغناطيسي قوي، ويتم ممغنطة المادة المغناطيسية الموجودة بداخله، وبالتالي الحصول على خصائص الطاقة المغناطيسية المطلوبة. يمكن أن تضمن تقنية ما بعد المغنطة المتكاملة عبر الإنترنت التوزيع المستقر للمجال المغناطيسي للأجزاء أثناء عملية المغنطة، وتحسين أداء وموثوقية المنتجات. بعد استخدام هذه التقنية، يتم توزيع المجال المغناطيسي للمحرك بالتساوي، مما يقلل من استهلاك الطاقة الإضافي الناتج عن المجال المغناطيسي غير المتساوي. في الوقت نفسه، نظرًا لاستقرار العملية الجيد للمغنطة الشاملة، يتم أيضًا تقليل معدل فشل المنتج بشكل كبير، مما يجلب قيمة أعلى للعملاء.
مجال التطبيق
- مجال السيارات الكهربائية
محرك القيادة
يتميز محرك القرص بخصائص كثافة الطاقة العالية وكثافة عزم الدوران العالية، والتي يمكن أن توفر طاقة خرج كبيرة وعزم دوران تحت حجم ووزن صغيرين، وتلبية متطلبات السيارات الكهربائية لأداء الطاقة.
إن تصميم الهيكل المسطح يساعد على تحقيق تخطيط مركز الجاذبية المنخفض للمركبة وتحسين استقرار القيادة وأداء التعامل مع السيارة.
على سبيل المثال، تستخدم بعض السيارات الكهربائية الجديدة محركًا قرصيًا كمحرك دفع، مما يتيح التسارع السريع والقيادة الفعالة.
محرك المحور
يمكن تركيب محرك القرص مباشرة في محور العجلة لتحقيق محرك المحور. يمكن لوضع القيادة هذا التخلص من نظام نقل المركبات التقليدية، وتحسين كفاءة النقل وتقليل فقدان الطاقة.
يمكن لمحرك المحور أيضًا تحقيق تحكم مستقل في العجلات، وتحسين التعامل مع السيارة واستقرارها، مع توفير دعم فني أفضل للقيادة الذكية والقيادة الذاتية.
- مجال الأتمتة الصناعية
روبوت
في الروبوتات الصناعية، يمكن استخدام محرك القرص كمحرك مشترك لتوفير التحكم الدقيق في الحركة للروبوت.
خصائصه المتمثلة في سرعة الاستجابة العالية والدقة العالية يمكن أن تلبي متطلبات الحركة السريعة والدقيقة للروبوتات.
على سبيل المثال، في بعض روبوتات التجميع عالية الدقة وروبوتات اللحام، يتم استخدام محركات الأقراص على نطاق واسع.
أداة آلة التحكم العددي
يمكن استخدام المحركات القرصية كمحركات مغزلية أو محركات تغذية لأدوات ماكينات CNC، مما يوفر إمكانات تصنيع عالية السرعة وعالية الدقة.
يمكن أن تلبي خصائص السرعة العالية وعزم الدوران العالي متطلبات أدوات آلة CNC من أجل كفاءة المعالجة وجودة المعالجة.
وفي الوقت نفسه، فإن الهيكل المسطح لمحرك القرص يفضي أيضًا إلى التصميم المدمج لأدوات آلة CNC ويوفر مساحة التثبيت.
- الفضاء الجوي
قيادة السيارة
في الطائرات الصغيرة بدون طيار والطائرات الكهربائية، يمكن استخدام محرك القرص كمحرك دفع لتوفير الطاقة للطائرة.
خصائصه ذات كثافة الطاقة العالية والوزن الخفيف يمكن أن تلبي المتطلبات الصارمة لنظام طاقة الطائرة.
على سبيل المثال، تستخدم بعض المركبات الكهربائية ذات الإقلاع والهبوط العمودي (eVTOL) محركات الأقراص كمصدر للطاقة لرحلة فعالة وصديقة للبيئة.
- مجال الأجهزة المنزلية
غسالة
يمكن استخدام محرك القرص كمحرك تشغيل للغسالة، مما يوفر وظائف الغسيل والتجفيف الفعالة والهادئة.
يمكن لطريقة الدفع المباشر الخاصة بها التخلص من نظام نقل الحزام للغسالات التقليدية، مما يقلل من فقدان الطاقة والضوضاء.
وفي الوقت نفسه، يتمتع محرك القرص بنطاق واسع من السرعة، والذي يمكنه تلبية احتياجات أوضاع الغسيل المختلفة.
مكيف الهواء
في بعض مكيفات الهواء المتطورة، يمكن أن تعمل المحركات القرصية كمحركات مروحة، مما يوفر طاقة رياح قوية وتشغيل منخفض الضوضاء.
يمكن لكفاءتها العالية وخصائصها الموفرة للطاقة أن تقلل من استهلاك الطاقة لتكييف الهواء وتحسن أداء تكييف الهواء.
- مجالات أخرى
جهاز طبي
يمكن استخدام محرك القرص كمحرك قيادة للأجهزة الطبية، مثل معدات التصوير الطبي، والروبوتات الجراحية، وما إلى ذلك.
دقتها العالية وموثوقيتها العالية يمكن أن تضمن التشغيل الدقيق للأجهزة الطبية وسلامة المرضى.
- توليد الطاقة الجديدة
في مجال الطاقة الجديدة مثل طاقة الرياح وتوليد الطاقة الشمسية، يمكن استخدام محركات الأقراص كمحرك قيادة للمولدات لتحسين كفاءة وموثوقية توليد الطاقة.
خصائصه ذات كثافة الطاقة العالية والكفاءة العالية يمكن أن تلبي المتطلبات الصارمة لمحركات توليد الطاقة الجديدة.
وقت النشر: 28 أغسطس 2024
