Motores de flujo axial para vehículos eléctricos
En la carpeta todo lo viejo es nuevo, [Lesics] tiene una buena descripción de los motores de flujo axial. Estos son prometedores para los vehículos eléctricos, especialmente para los aviones, ya que los motores deben tener una relación de peso alta. La razón por la que esto es algo antiguo es que los primeros generadores construidos por Faraday eran en realidad del tipo de flujo axial. Pronto, sin embargo, los generadores de flujo radial y los motores se convirtieron en la norma.
La explicación simple es que en un sistema radial, las líneas de flujo magnético son perpendiculares al eje de rotación. En el sistema de ejes, las líneas de flujo son paralelas al eje de rotación. Es más que comprensible, y el video a continuación tiene algunas animaciones agradables que muestran cómo funciona.
Aunque estos no son muy comunes, todavía existen hoy. El motor Lynch, por ejemplo, es un tipo de motor de flujo axial que se remonta a 1979. Por lo general, el ímpetu para usar un motor de flujo axial es la facilidad de construcción, pero con el diseño correcto, pueden ser bastante eficientes (hasta 96 % dependiendo del video).
Hemos visto muchos motores de PCB y la mayoría de ellos son axiales en términos de diseño. Sin embargo, no todos.
Pierremuth dice:
¿Como un tocadiscos recto?
tgyjty dice:
¿Por qué no utilizar menos imanes?
Ejecutor dice:
Mmm. Parece que todo lo que necesito está en esta pila de discos duros viejos.
MendesL dice:
Bela.
Estos conjuntos magnéticos y bobinas de campo ciertamente crearían un hermoso tubo prototipo de motor axial. Golpéelos en una carcasa y un rotor impresos en 3D, use los rodamientos de bolas guardados de los discos y conéctelos a ESCNicolás Bodley dice:
Los disquetes tenían motores planos.
Phil dice:
Es interesante que se propongan como algo “nuevo” cuando obviamente no lo son.
Si son geniales, entonces ya estarían en un producto porque hubo suficiente tiempo para desarrollarlos.
En un motor radial, el espacio es delgado y digamos a una distancia R del centro. Manteniendo el campo y la velocidad de rotación iguales, duplicar R duplicará el EMF trasero.
En un motor axial, el espacio se extiende sobre una distancia radial significativa, por lo que la EMF trasera varía según el espacio. Optimizarlo es difícil o casi imposible. Considere el caso en el que funciona libremente, allí el EMF trasero probablemente sería aproximadamente un promedio de la brecha de radio. Lo que significa que la parte exterior funcionaría como un generador mientras que la parte interior funcionaría como un motor. ¡Divertida!
Ahora podría diseñar un motor con un campo magnético decreciente a medida que aumenta el radio, pero eso va en contra de la esencia de tener un campo bastante fuerte en todas partes.
Moryc dice:
Configuraciones similares de imanes / bobinas “apiladas” se han utilizado como generadores en turbinas eólicas de bricolaje durante años, si no décadas. Especialmente entre una multitud de "energía libre". La única diferencia era que las construcciones de aficionados generalmente no tenían núcleos para bobinas. Entonces huelo un poco de estiércol de vaca ...
Cierto dice:
Los aficionados han construido motores de eje trifásico CC sin escobillas con núcleos de ferrita.
https://www.youtube.com/watch?v=P3ECmh6AG84
https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=30&t=97860
Menga dice:
Lo bueno de los motores de flujo axial es que puede hacerlos sin costuras, sin usar hierro. Y combínelo con una configuración halbach set de los imanes permanentes. Esto logra un motor más liviano con mayor par / peso.
Pablo dice:
¿No es la fuerza axial sobre las placas (delgadas), que conduce a la flexión, un desafío importante en el diseño mecánico que no está presente en los motores de flujo radial?
MendesL dice:
De hecho, se trata del mismo problema, presentado recientemente en una forma diferente. Los motores radiales lo aguantan gracias a la forma cilíndrica, que aguantará muy bien si la tensión es uniforme alrededor del cuerpo, pero las fuerzas centrífugas sobre el rotor son un problema real que amenaza a mayores revoluciones ya que deforma el rotor y en caso de intrusión lo hará. hacer que el rotor toque la carcasa, un extraño ampliará el espacio, lo que reducirá la eficiencia.
En el motor del eje, el circuito de control tiene que realizar su tarea con FOC para mantener la fuerza siempre tangente al movimiento, no puede hacerlo perfectamente, pero aliviará la mayor parte del estrés todavía. Un segundo disco magnético, por otro lado, podría ayudar con el problema.
Ragnarok700 dice:
¿No es esta una situación en la que haría funcionar el motor con RPM simplemente más bajas y usaría una reducción entre su salida y la carga útil para aumentar las RPM hasta donde debe estar?
Nicolás Bodley dice:
El motor Lynch parece innecesariamente elaborado en diseño. Los motores Kollmorgen Service Drive ™ tienen rotores de disco simples. Han existido durante décadas y tienen muchas ventajas. En particular, tienen una relación de par a inercia espectacular. Qué tan adecuados son los más grandes para vehículos y aviones, no lo sé.
Cierto dice:
Este video muestra un Agni Motor más antiguo (la compañía actual donde Lynch trabaja en India) https://youtu.be/oCyExNYobtM?t=18 (0:18) o https://youtu.be/yceLVO1MuKo?t= 177 ( 2:54)
8 escobillas de carbón (8 imanes constantes) y aproximadamente 120 interruptores.
> parece innecesariamente elaborado en el diseño
Miré el diseño y pensé todo lo contrario. La posición del motor está determinada por las escobillas, en este caso 8, cuyas bobinas están animadas, el sistema de control está integrado en el diseño. No existe una electrónica compleja para monitorear la posición y cambiar la fase dependiendo de la velocidad actual. Menos puntos de falla, pensé que era elegante porque es pura simplicidad.Cierto dice:
perdona 16 imanes constantes, 8 a ambos lados de la bobina.
Inductor dice:
Interesante. ¿Alguien ha oído hablar de un motor de inducción de flujo axial?
Jeff dice:
Las propiedades de los motores de flujo axial que los impulsan también tienden a hacerlos de muy baja inductancia, por lo que no tienen material de núcleo. Como resultado, es difícil inducir campos fuertes lo suficientemente fuertes como para resistir.
mjrippe dice:
El problema para los aviones es más el peso de la fuente de energía (baterías) que el peso del motor.
Steven Clark dice:
¿Fueron abandonados debido a la falta de funcionamiento en motores con escobillas o algo más que los haría más prácticos ahora?
No. dice:
Construí un alternador de flujo axial durante una expedición corta y muy corta en alimentación con energía eólica. Básicamente también son un motor, la única diferencia es si la energía fluye hacia adentro o hacia afuera.
La configuración básica típica del molino de viento es la siguiente: 2 placas de rotor con imanes NS alternos, con los imanes de placa opuestos dispuestos de manera que N se enfrenta a S y se atraen fuertemente, rodean una placa de estator con devanados, uz. conectado para salida trifásica, que luego se corrige. La razón por la que no se utilizan núcleos es que harían la “rueda” del alternador, o permanecerían en su posición debido a que los imanes atraen los núcleos, aumentando así la velocidad del viento necesaria para hacer girar las palas. Debido a que los devanados son estacionarios, no se necesitan cepillos.
Mucho más fácil de construir que un alternador / motor de flujo radial, y divertido y cultivado para encender. Con un conductor bien diseñado, el frenado de regeneración es tan simple como cambiar la secuencia / sincronización de cambios.
No.
Jeff dice:
Diseñé un estator de PCB para un motor de automóvil solar axial en 2009 más o menos. Fue un monstruo. Trabajé con una historia de PCB local que se especializaba en cobre pesado y les pregunté cuáles eran sus límites físicos más allá de sus reglas de diseño. El diseño final requirió 24 capas de 8 oz de cobre, con aproximadamente un 90% de relleno. Cada devanado constaba de 4 vueltas, y cada vuelta constaba de 4 conductores separados, con un barril enrollado en cada polo, para minimizar las pérdidas de remolinos.
Las primeras pruebas de producción en pareja provocaron algunos problemas para el cuento de hadas. Las placas eran más pesadas que cualquier otra cosa y dañaron sus correas de transporte. Tuvieron que descubrir cómo perforar un taladro por primera vez. Desafortunadamente, la primera pila terminada tuvo problemas de alineación. El narrador disfrutó del proyecto, sin embargo, como una excusa para descartar realmente sus pesados procesos de cobre.
