بهتر کولنگ سان محوري فلڪس موٽر ڪاميٽي جي گھٽتائي.
پيپر جو مقصد PM هم وقت ساز موٽرز لاءِ روايتي ريڊيل فلڪس (RF) ڍانچي جي مقابلي ۾ محوري فلڪس موٽرز جي جوڙجڪ جو مقابلو آهي. مقابلي جي طريقيڪار سادي حرارتي خيالن تي ٻڌل آهي. ٻه موٽر ٽائپولوجيز چونڊيا ويا آهن ۽ ترسيل برقي مقناطيسي ٽوڪ جي لحاظ سان مقابلو ڪيو ويو آهي. مقابلي کي مختلف موٽر جي طول و عرض لاء تيار ڪيو ويو آهي ۽ قطب نمبر جو اثر ثبوت ۾ رکيل آهي. ڪاغذ رپورٽ ڪري ٿو مڪمل مقابلي جي طريقيڪار ۽ لاڳاپيل نتيجن جو تجزيو. حاصل ڪيل نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته، جڏهن محوري لمبائي تمام ننڍو آهي ۽ قطب نمبر وڌيڪ آهي، محوري فلڪس موٽر روايتي ريڊيل فلڪس حل لاء هڪ پرڪشش متبادل ٿي سگهي ٿو.
محوري فلڪس موٽرز لاء طريقا ۽ سامان مهيا ڪيا ويا آهن. اپريٽس تي مشتمل آهي، هڪ اسٽيٽر جنهن تي مقناطيسي ميدان پيدا ڪرڻ لاءِ ڪوئل هوندو آهي، مقناطيسي فيلڊ ذريعي گھميل هڪ روٽر، ۽ هڪ آئوٽ پُٽ شافٽ روٽر سان جڙيل هوندو آهي. روٽر ۾ مقناطيسي ۽ غير مقناطيسي جزو شامل آهي. غير مقناطيسي جزو مقناطيسي جزو کان گهٽ کثافت آهي. روٽر جي جزن مان هڪ يا ٻئي ۾ وينٽيليشن ۽ وزن گھٽائڻ لاءِ ان ۾ ايپرچر هوندا آهن. مستقل مقناطيس لازمي طور تي روٽر جي مقناطيسي جزو تي لڳل هوندا آهن جيڪي اسٽيٽر جي سامهون هوندا آهن ۽ مستقل مقناطيس جي پويان روٽر جا حصا مستقل مقناطيس جي وچ ۾ روٽر جي حصن کان پتلي ٿيڻ لاءِ سوراخ ڪيا ويندا آهن. هي روٽر يا موٽر ٽوڪ ۾ مقناطيسي محوري فلڪس موٽر جي کثافت کي خاص طور تي متاثر ڪرڻ کان سواءِ روٽر وزن گھٽائي ٿو.
هڪ محوري فلڪس برقي موٽر جنهن ۾ هڪ روٽر ۽ پهريون ۽ ٻيو اسٽيٽر شامل آهي. پهرئين ۽ ٻئين اسٽيٽرن ۾ پهريون ۽ ٻيو هوائي خال هوندو آهي جيڪو پهرين ۽ ٻيو اسٽيٽر ۽ روٽر جي وچ ۾ هوندو آهي، ۽ ٻيو هوائي خال پهرين کان وڌيڪ هوندو آهي. ھڪڙي ابتڙ ۾، پھرين اسٽيٽر جي ڪنڊل ۽ ٻئي اسٽيٽر جي ڪنڊل برابر آھن. موٽر ۾ وڌيڪ سوئچ شامل آهن جيڪي موٽر جي گهربل ٽارڪ ۽ گهربل رفتار جي بنياد تي پهرين اسٽيٽر ۽ ٻئي اسٽيٽر جي ڪوئلن کي متبادل طور تي توانائي ڏين ٿا. ٻي صورت ۾، پهرئين اسٽيٽر جي ڪوئلز ۽ ٻئي اسٽيٽر جي ڪوئلز سيريز ۾ آهن ۽ موٽر ۾ وڌيڪ سوئچ شامل آهن جيڪي موٽر جي پٺئين EMF کي گھٽائڻ ۽ وڌ ۾ وڌ وڌائڻ لاءِ ٻئي اسٽيٽر جي ڪوئلز کي منتخب طور تي بائي پاس ڪن ٿا. ڏنل ان پٽ وولٹیج تي موٽر جي رفتار.
اسان ڊسڪ قسم جي محوري فلڪس موٽرس ويل موٽرز لاءِ بهترين موجوده موج فارمز جي وقف ٿيل ڊيزائن پيش ڪندا آهيون. چار-مرحلي وقف ٿيل ويل موٽر ڊزائين ڪئي وئي آهي ۽ سڌو سنئون برقي گاڏين جي ڦيٿي جي اندر بغير ميڪيڪل فرق ۽ گهٽتائي گيئرز جي. اسان آزاد وائنڊنگ ڍانچي لاءِ مختلف رڪاوٽن جي تابع بهترين موجوده موج حاصل ڪرڻ لاءِ هڪ ٽورڪ تي مبني اصلاح ڪئي. اسان ڏٺو ته وڌ ۾ وڌ ٽوڪ ۽ محدود اوهمڪ نقصان سان گڏ بهترين بهترين موج، اسٽيٽر ۽ روٽر جي وچ ۾ هوا جي خال ۾ مقناطيسي وهڪري جي فرق سان متناسب آهي ۽ ان جي شڪل ساڳي آهي جيئن ته پٺتي-اليڪٽروموٽو فورس (EMF). هي ڳولها ٻنهي نظرياتي ۽ عددي تجزين جي تصديق ڪئي وئي آهي. جيئن ته توقع ڪئي وئي آهي، موجوده ڪنٽرول موج جي پٺ-اي ايم ايف جي تجربن مان ڪڍيا ويا آهن، وڌ ۾ وڌ ٽوڪ ۽ موٽر ڪارڪردگي جي لحاظ کان بهترين ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو.
ڇو ته Axial Flux Induction Motors (AFIMs) وٽ ريڊيل فلڪس (روايتي) جي ڀيٽ ۾ ڪيترائي فائدا آھن، اھي صنعتي ايپليڪيشنن ۾ تيزيءَ سان استعمال ٿيندا آھن. تنهن ڪري، انهن جي ڪارڪردگي جي اڳڪٿي هڪ اهم مسئلو آهي. ٻئي طرف، پيٽرولر جو اندازو ڪارڪردگي جي اڳڪٿي جو هڪ لازمي حصو آهي. هن مقالي ۾، هڪ نئون طريقو، اسٽيٽر وائنڊنگز جي خارج ٿيڻ واري موجوده جي بنياد تي پيش ڪيو ويو آهي. تجويز ڪيل طريقي ۾، نظرياتي ۽ عملي خارج ٿيڻ واري وهڪري جو مقابلو ڪيو ويو آهي ڳڻپيوڪر ڪوفيفينٽ، وقت جي مستقل ۽ پيرا ميٽرن سان. ان کان پوء، ڳڻپيوڪر پيٽرولر AFIM جي dq ماڊل ۾ ملازم آهن. آخرڪار، تجويز ڪيل طريقي جي تصديق ڪرڻ لاء 3-D محدود عنصر تجزيو ۽ تجرباتي ٽيسٽ استعمال ڪيا ويا آهن.
هڪ لائين-شروع محوري-فلوڪس مستقل-مقناطيس موٽر جا ٻه ڊيزائن ۽ تجزيو ڪيس: مضبوط روٽر سان ۽ جامع روٽر سان. موٽر جي نئين ڍانچي لاءِ، ان جي روٽرز جي اندرين ۽ ٻاهرئين ريڊي ۾ ٻه مرڪوز يونيليول فاصلي تي اڀريل رِنگ شامل ڪيا ويا آهن ته جيئن آٽو شروع ڪرڻ جي صلاحيت کي فعال ڪيو وڃي. جامع روٽر ٽامي جي پتلي (0.05 ملي ميٽر) پرت سان ڍڪيل هو. مضبوط روٽر انگوزي لاء بنيادي مساوات ڪڍيا ويا. موٽر جي symmetry جي کوٽ جي ڪري 3D ٽائيم-اسٽيپنگ فينيٽ عنصر تجزيي جي ضرورت هئي، جيڪا ویکٹر فيلڊ اوپيرا 14.0 ذريعي ڪئي وئي، جنهن ڊيزائن جي ماپن جو جائزو ورتو ۽ موٽر جي عارضي ڪارڪردگي جي اڳڪٿي ڪئي. FEA جا نتيجا ڏيکارين ٿا جامع روٽر خاص طور تي ٻنهي شروعاتي ٽوڪ ۽ هم وقت سازي جي صلاحيت کي مضبوط روٽر تي بهتر بڻائي ٿو.
مقناطيسي فيلڊ جي تقسيم ٽن مرحلن لاء، ڊسڪ قسم، مستقل مقناطيس، برش بغير ڊي سي موٽر سان گڏ محوري وهڪري سان گڏ اسٽيٽر ۾. ڳڻپيوڪر 3-D محدود عنصر طريقو (FEM) استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي. برقياتي مقناطيسي ٽوڪ ميڪسويل دٻاء ٽينسر مان طئي ڪيو ويو آهي. مقابلي لاءِ، مستقل مقناطيس جا مختلف طول و عرض، قطب جوتن ۽ ايئر گپ جو تجزيو ڪيو ويو آهي. اهو ڏيکاريو ويو آهي ته ريپل-ڪوگنگ ٽوڪ کي مؤثر طور تي مناسب مستقل مقناطيس جي چوٽي ۽ ايئر گپ جي ڊيگهه کي گھٽائي سگهجي ٿو. تخليق جا نتيجا پروٽوٽائپ موٽر مان حاصل ڪيل تجرباتي ڊيٽا سان سٺي معاهدي ۾ آهن.
Axial flux hysteresis Motor (AFHM) خود شروع ٿيندڙ هم وقت ساز موٽر آهي جيڪو استعمال ڪري ٿو هسٽريسس جي خاصيتن کي مقناطيسي مواد. اهو معلوم ٿئي ٿو ته hysteresis موٽر جي مقناطيسي خاصيتن کي آساني سان متاثر ٿي سگھي ٿو هوائي خلا ۽ ساخت جي طول و عرض جي مختلف تبديلين سان. ايئر گپ جي ڊيگهه hysteresis رنگ ۾ وهڪري جي تقسيم ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿي ۽ آئوٽ ٽارڪ، ٽرمينل ڪرنٽ، ڪارڪردگي ۽ AFHM جي ٻين ساختماني پيٽرولن جي اڃا به بهتر قيمت تي اثر انداز ٿئي ٿي. هن مسئلي جي حوالي سان، هن مطالعي ۾ محوري فلڪس هسٽريسس موٽر جي ڪارڪردگي جي خاصيتن تي هوا جي فرق جي فرق جو اثر ۽ هسٽريسس انگوزي جي ٿلهي ۽ اسٽيٽر وائننگ موڙ تي هوا جي فرق جي ڊيگهه جو اثر تحقيق ڪيو ويو آهي. اليڪٽرڪ سرڪٽ ماڊل تي ايئر گپ جي ڊيگهه جو اثر استعمال ڪيو ويو آهي. آخرڪار، AFHM جي تخليق ڪرڻ لاء موٽر جي ٻاھرين قيمتن کي ڪڍڻ ۽ حساسيت جي تجزيي تي ايئر گپ ويريشن تي 3D-Finite عنصر ماڊل استعمال ڪندي ڪيو ويندو آھي. هڪ مائل بيضوي شڪل ۾ Hysteresis لوپ اختيار ڪيو ويو آهي. هي مطالعو ڊزائنر جي مدد ڪري سگهي ٿو اهڙين موٽرن جي ڊيزائن جي انداز ۾.
گھٽ قيمت ڊبل روٽر محوري فلڪس موٽر (DRAFM) گھٽ قيمت نرم مقناطيسي جامع (SMC) ڪور ۽ فيرائٽ مستقل مقناطيس (PMs) سان. DRAFM جي ٽوپولوجي ۽ آپريٽنگ اصول ۽ مقناطيسي مواد جي بهترين استعمال لاء ڊزائينز غور پيش ڪيا ويا آهن. هڪ 905W 4800rpm DRAFM وڏي قيمت NdFeB مستقل مقناطيس سنڪرونس موٽر (PMSM) کي ريفريجريٽر ڪمپريسر ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ ٺهيل آهي. محدود عنصر جي طريقي کي استعمال ڪندي، برقياتي مقناطيسي پيٽرولر ۽ ڪارڪردگي DRAFM جي فيلڊ تي مبني ڪنٽرول اسڪيم تحت هلندي آهي. تجزيو ذريعي، اهو ڏيکاريو ويو آهي ته ايس ايم سي ۽ فيرائٽ پي ايم مواد گهٽ قيمت برقي موٽر ايپليڪيشنن لاء سٺو اميدوار ٿي سگهي ٿو.
Axial Flux Interior PM (AFIPM) هم وقت ساز موٽر، جيئن اميدوارن لاءِ ننڍيون برقي شهري ڪارون ڊرائيوون، هن ڪم ۾ پيش ڪيون ويون آهن. موٽر torque ڪارڪردگي تي موٽر پيٽرولر اثرات (id-iq) جهاز ۾ اسٽيٽر موجوده پيچرن جي تجزيي جي ذريعي جانچيا ويا آهن. AFIPM موٽر پيرا ميٽرز هن تجزيي ذريعي ٺاهيا ويا آهن ته موٽر پاور جي صلاحيت کي ٽورڪ گهرجن سان ملائي، انورٽر ڪرنٽ ۽ ڊي سي وولٽيج جي حدن تي غور ڪندي. ان کان علاوه، وولٽيج-محدود وڌ کان وڌ ٽورڪ في ايمپيئر ٽريجڪٽري (id-iq) ۾ ٺهيل آهي. جهاز اهو ڏيکاريو ويو آهي ته موٽر پيٽرولر جو مناسب انتخاب پيرا ميٽرن جي وچ ۾ هڪ واپار بند آهي ته جيئن وسيع رفتار جي حد تي بهترين ڪنٽرول لاء مثالي آپريٽنگ خاصيت حاصل ڪرڻ ۽ گهٽ رفتار تي اعلي آپريٽنگ ٽوڪ حاصل ڪرڻ لاء پيرا ميٽرز. آخرڪار، 180V (DC بس وولٹیج)، 10kW AFIPM هم وقت ساز موٽر ڊرائيو لاءِ برقي گاڏين لاءِ ڪجھ ڊيزائن جا ويچار ۽ تخليق جا نتيجا پيش ڪيا ويا آھن.
اليڪٽريڪل گاڏيءَ جو ڪشش (EV). پاور يونٽ هڪ مستقل مقناطيس هم وقت ساز موٽر (PMSM) آهي جيڪو trapezoidal ڪنٽرول، حڪمت عملي ذريعي پائلٽ ڪيو ويو آهي. اليڪٽريڪل گاڏي جا ماڊل، موٽر جي مبني فينائيٽ عنصرن جي سڃاڻپ ۽ ڊرائيو تي، Matlab/Simulink 7.1 تحت لاڳو ٿيل آهن. ڪنٽرول کي يقيني بڻايو ويو آهي چار بند لوپس، هڪ رفتار لاءِ ۽ ٽي ٻيا واهه جي ضابطي لاءِ. تخليق جا نتيجا برقي ڪشش سسٽم لاءِ trapezoidal ڪنٽرول جي تاثير کي ظاهر ڪن ٿا.
هڪ محوري فلڪس انڊڪشن موٽر جنهن ۾ ٻنهي ليمينيٽ ۽ نرم مقناطيسي جامع مواد بيان ڪيا ويا آهن. انهن ٻن مواد کي گڏ ڪرڻ سان، محوري فلڪس انڊڪشن موٽر حاصل ڪري ٿي هڪ محدود حجم واري جاءِ، جنهن ۾ هڪ محدود اونچائي، ۽ هموار ٽوڪ آئوٽ، هڪ محدود ريپل سميت. محوري فلڪس انڊڪشن موٽر ۾ پڻ روٽر بار شامل آهن جيڪي ڇڪيل آهن. اهي ڇڪيل بار انڊڪشن موٽر جي ٽوڪ پلسشن کي هموار ڪن ٿا، موٽر جي موثر آپريشن کي وڌائين ٿا.
"وزن-پاور ٽريڊ آف" جي ترقي اعلي ڪارڪردگي، پاور محدود گاڏين تي لاڳو ٿئي ٿي. نظريو وري برقي گاڏي جي ڪيس تي لاڳو ڪيو ويو آهي ته جيئن "ان دي ويل" موٽر ڊيزائن جي تعاقب کي جواز ڏي. axial flux جاميٽري جا واحد فائدا گاڏين جي ايپليڪيشنن لاءِ برقي موٽر جي خاص ضرورتن جي حوالي سان بحث ڪيا ويا آهن. 26 انچ جي ڦيٿي ۾ لڳل موٽر لاءِ بنيادي ڊيزائن جو عمل، تعمير ۽ ٽيسٽ جا نتيجا 260 ڪلو وزني گاڏي هلائڻ لاءِ پيش ڪيا ويا آهن. 1 ڪلوواٽ جي پيداوار واري طاقت تي، حاصل ڪرڻ واري گاڏي جي رفتار 72 ڪلوميٽر / ڪلاڪ آهي، 578 r/min جي موٽر/وييل اسپيڊ ۽ 16.5 Nm جي ٽورڪ سان، 94٪ جي اندازي مطابق موٽر ڪارڪردگي تي.
اسان بي برش ڊي سي ويل موٽر لاءِ ملٽي آبجیکٹو بهتر نموني ڊيزائن کي لاڳو ڪيو آهي. نتيجو ڪندڙ محوري-فلوڪس مستقل-مقناطيس موٽر ۾ اعلي ٽوڪ-کان-وزن تناسب ۽ موٽر ڪارڪردگي آهي ۽ سڌي طرح هلندڙ ويل ايپليڪيشنن لاءِ موزون آهي. ڇاڪاڻ ته ڊسڪ جي قسم واري موٽر سائيڪل جي حب ۾ ٺهيل آهي، ڪو به ٽرانسميشن گيئر يا ميڪيڪل فرق ضروري ناهي ۽ مجموعي ڪارڪردگي وڌي وئي آهي ۽ وزن گهٽجي ويو آهي. وقف ٿيل موٽر مقناطيسي سرڪٽس ۾ ماڊل ڪئي وئي هئي ۽ هڪ اصلاح جي اسڪيم جي وضاحتن کي پورا ڪرڻ لاء ٺهيل هئي، محدود جاء، موجوده کثافت، فلوڪس سنترپشن، ۽ ڊرائيونگ وولٹیج جي پابنديون جي تابع. هن مقالي ۾، ٽن ۽ چئن مرحلن جي ٻن مختلف موٽر ترتيبن کي بيان ڪيو ويو آهي. ان کان پوءِ مڪمل عنصرن جا تجزيا ڪيا وڃن ٿا موٽر جي برقياتي مقناطيسي، حرارتي ۽ ماڊل خاصيتن کي حاصل ڪرڻ لاءِ ابتدائي ڊيزائن جي ترميم ۽ تصديق لاءِ. پروٽوٽائپس جي پوئتي برقي قوتن کي موجوده ڊرائيونگ موج جي ڪنٽرول حڪمت عملين لاءِ جانچيو وڃي ٿو.
اصل خاصيتون جيئن ته ٺهڪندڙ ۽ هلڪو پن بنا ڪنهن سلاٽ واري محوري-فلوڪس مستقل-مقناطيس مشينن (AFPMs) کي وڏي طاقت واري موٽر ڊرائيو ۾ ايپليڪيشن لاءِ اهل بڻائين ٿيون جيڪي جهاز جي پروپيلر جي سڌي ڊرائيو لاءِ وقف ٿيل آهن. هي مقالو AFPMs جي خاصيتن تي بحث ڪري ٿو جيڪي سامونڊي پروپلشن ۾ ايپليڪيشن لاءِ ٺهيل آهن، ۽ مشين جي ڪارڪردگي جهڙوڪ ڪارڪردگي، وزن ۽ ٽوڪ جي کثافت جو جائزو ورتو ويو آهي روايتي هم وقت ساز مشينن جي مقابلي لاءِ. مشين اسٽيٽر وائنڊنگ جو ھڪڙو نئون تصور ڪيل ماڊلر ترتيب پيش ڪيو ويو آھي ۽ تجرباتي نتيجن کي ھڪڙي ننڍڙي ماپ واري مشين جي پروٽوٽائپ مان ورتو ويو آھي آخرڪار ڏيکاريو ويو آھي.
برقي گاڏين (EV) موٽر ڊرائيو ۾، گهٽ رفتار واري موٽر جو استعمال سڌو سنئون وارين محور سان گڏ گاڏي جي وزن کي گهٽائڻ ۽ ڊرائيو ڪارڪردگي ۾ بهتري جي اجازت ڏئي ٿو. سليٽ بيس محوري-فلوڪس PM موٽر خاص طور تي اهڙي ايپليڪيشن لاءِ موزون آهن، ڇاڪاڻ ته اهي اعليٰ ٽوڪ کان وزن جي تناسب ۽ ڪارڪردگي لاءِ ٺاهي سگھجن ٿيون. هي پيپر هڪ 16 پولس axial-flux PM موٽر پروٽوٽائپ سان تعلق رکي ٿو جيڪو هڪ برقي اسڪوٽر جي پروپلشن ڊرائيو ۾ استعمال ٿيندو آهي. موٽر پروٽوٽائپ ۾ 45 Nm چوٽي ٽوڪ، 6.8 ڪلوگرام فعال مواد وزن، ۽ سڌو سنئون اسڪوٽر جي پوئين ڦيٿي سان ڳنڍيل آهي. ڪاغذ موٽر پروٽوٽائپ جي ڊيزائن ۽ تعمير تي بحث ڪري ٿو، ۽ ليبارٽري ٽيسٽ مان حاصل ڪيل تجرباتي نتيجن جي رپورٽ ڪري ٿو. آخرڪار، اسڪوٽر موٽر ڊرائيو جي ترتيب بابت تفصيل ڏنل آهن.
آل اليڪٽرڪ جهازن جي ترقي وڌيڪ موثر، خاموش ۽ ماحول دوست گاڏين کي قابل بڻائي سگهندي ۽ گرين هائوس گيس جي اخراج جي عالمي سطح تي گهٽتائي ۾ مدد ڪندي. بهرحال، روايتي برقي موٽر حاصل نه ڪندا آهن توانائي جي کثافت ايتري بلند آهي ته هوائي جهازن جي ايپليڪيشنن ۾ سمجهيو وڃي. بلڪ تيز گرمي پد جي سپر ڪنڊڪٽنگ (HTS) مواد، جهڙوڪ YBCO پيلٽس، مقناطيسي وهڪري کي ڇڪڻ جي صلاحيت رکن ٿا، اهڙيء طرح مستقل مقناطيس جي حيثيت سان ڪم ڪن ٿا. تجرباتي ڊيٽا ڏيکاري ٿو ته هڪ واحد ڊومين YBCO پيلٽس 17 T تائين 29 K تي پھچي سگھي ٿو، جيڪو تمام اعلي طاقت جي کثافت واري موٽرز جي ڊيزائن کي قابل بنائي ٿو جيڪو جهاز جي پروپلشن ۾ استعمال ٿي سگھي ٿو. اسان هڪ محوري وهڪري جي ترتيب جي بنياد تي هڪ سپر ڪنڊڪٽنگ موٽر ٺاهي ۽ ڇهن YBCO پليٽن تي مشتمل آهي جنهن کي موٽر جي ٻاهرئين پاسي هڪ سپر ڪنڊڪٽنگ ڪوئل زخم ذريعي مقناطيسي ڪيو ويو آهي. ڇهه-قطب هوموپولر مشين هڪ روايتي ايئر گپ مزاحمتي آرميچر استعمال ڪري ٿي. Axial-flux configuration اجازت ڏئي ٿي ڪيترن ئي روٽرن ۽ اسٽيٽرن کي گڏ ڪرڻ جي ۽ ان ڪري هڪ يا ڪيترن روايتي مستقل مقناطيس جي استعمال کي قابل بڻائي ٿي.
SIMINOR Ascenseurs ۽ روم يونيورسٽي پاران گڏيل طور تي ٺاهيل slotless axial-flux مستقل-مقناطيس موٽر ڊرائيو جي ٻن ٽوئن پروٽوٽائپس جي تعمير مشين روم کان سواءِ ڊائريڪٽ ڊرائيو لفٽ سسٽم ۾ ايپليڪيشن لاءِ. پللي-ڊائريڪٽ-ڊرائيو موٽر جي هر پروٽوٽائپ جي درجه بندي 5 kW، 95 rev/min ڪئي وئي آهي، ۽ شافٽ جي اوچائي 380 ملي ميٽر آهي ۽ مجموعي طور تي محوري ٿولهه اٽڪل 80 ملي ميٽر آهي. مشين ڊيزائن جي بنياد تي غير معمولي وضاحت ۽ اصل پيداوار جي حل جو تجويز ڪيل سڌو ڊرائيو لفٽ جي ترتيب لاءِ اختيار ڪيو ويو آهي، سڄي پيپر ۾ بحث ڪيو ويو آهي، جنهن ۾ پروٽوٽائپ موٽرز جي معروف طول و عرض ۽ خاصيتون شامل آهن. آخرڪار، تجرباتي نتيجن کي مشين جي پروٽوٽائپ مان ورتو ويو آهي.
هڪ پاور يونٽ اسمبلي جنهن ۾ آئيني محوري فلڪس برقي موٽر جو هڪ جوڙو هوندو آهي جنهن ۾ گردش جو هڪ عام محور هوندو آهي، هر محوري فلڪس موٽر جنهن ۾ هڪ روٽر شامل هوندو آهي جيڪو روٽر شافٽ تي رکيل هوندو آهي ۽ گهٽ ۾ گهٽ هڪ اسٽيٽر چيو ويندو آهي ته روٽر سان آپريٽو تعلق ۾. هڪ عام آخر واري پليٽ هر هڪ جوڙيل محوري فلڪس برقي موٽر جي وچ ۾ رکيل آهي هڪ عام چڙهندڙ ڍانچي مهيا ڪرڻ لاءِ، جڏهن ته هڪ آئوٽ پُٽ حب فعال طور تي آئيني محوري فلڪس برقي موٽر جي هر روٽر شافٽ سان جوڙيو ويو آهي. آئيني واري محوري فلڪس اليڪٽرڪ موٽرز جو هر هڪ جوڙو آپريشنل طور تي ترتيب ڏنل آهي ته هر لاڳاپيل آئوٽ هب کي آزاد رفتار ۽ ٽوڪ فراهم ڪرڻ لاءِ.
اصل خاصيتون جيئن ته ٺهڪندڙ ۽ هلڪو پن بنا ڪنهن سلاٽ واري محوري-فلوڪس مستقل-مقناطيس مشينن (AFPMs) کي وڏي طاقت واري موٽر ڊرائيو ۾ ايپليڪيشن لاءِ اهل بڻائين ٿيون جيڪي جهاز جي پروپيلر جي سڌي ڊرائيو لاءِ وقف ٿيل آهن. پيپر AFPMs جي خاصيتن تي بحث ڪري ٿو جيڪي سامونڊي پروپولين ايپليڪيشن لاءِ ٺهيل آهن. مشين اسٽيٽر وائنڊنگ جو ھڪڙو نئون تصور ڪيل ماڊلر ترتيب پيش ڪيو ويو آھي ۽ تجرباتي نتيجن کي ھڪڙي ننڍڙي ماپ واري مشين جي پروٽوٽائپ مان ورتو ويو آھي آخرڪار ڏنو ويو آھي.
تجزيا ۽ تجربا هڪ محوري فلڪس مستقل مقناطيس (AFPM) برش کان سواءِ سڌو ڪرنٽ (BLDC) موٽر کي گھٽ ۾ گھٽ ڪوگنگ ٽوڪ سان. تازو، AFPM موٽر لاءِ ڪيتريون ئي بهتر ڊيزائنون ڪيون ويون آهن محدود عنصر (FE) تجزيي، پر اهڙي تجزيي ۾ عام طور تي وقت لڳندو آهي. ھن مطالعي ۾، PMs ۽ cores جي وچ ۾ موجود مقناطيسي فلوڪس لائينز جي مساوات کي رياضياتي طور تي فرض ڪيو ويو آھي ۽ گھٽ ۾ گھٽ ڪوگنگ ٽوڪ FE تجزيي کان سواء نظرياتي ۽ جاميٽري طور حساب ڪيو ويو آھي. هن مقالي ۾ مساوات جي فارم کي هڪ سيڪنڊ-آرڊر پولينوميل سمجهيو ويندو آهي. اسڪيو زاويه جيڪو ڪوگنگ ٽوڪ کي گھٽ ۾ گھٽ ڪري ٿو نظرياتي طور تي ڳڻيو ويندو آھي، ۽ گھٽ ۾ گھٽ ڪوگنگ ٽوڪ جي قيمت جي تصديق ڪئي وئي آھي FE تجزيو ۽ تجربن ذريعي. نظرياتي تجزيي ۾، تجويز ڪيل AFPM موٽر جي وڌ ۾ وڌ ڪوگنگ ٽوڪ جو ننڍڙو قدر لڳ ڀڳ 4 جي اسڪيو زاويه تي آهي ۽ اها قيمت FE تجزيي ۽ تجربن جي برابر آهي. نان اسڪيوڊ موٽر جي مقابلي ۾، اسڪيوڊ موٽر جي ڪوگنگ ٽوڪ کي گھٽائي سگھجي ٿو.
بي برش ڊي سي ڊسڪ قسم جي محوري-فلوڪس ويل موٽر جو هڪ گھڻ مقصدي بهترين ڊيزائن ۽ ان جي بهترين موجوده موج فارم هن مقالي ۾ پيش ڪيا ويا آهن. هي وقف موٽر مقناطيسي سرڪٽس ۾ نموني ڪئي وئي آهي، ۽ هڪ اصلاح جي اسڪيم جي وضاحتن کي پورو ڪرڻ لاء ٺهيل آهي، پابنديون جي تابع، جهڙوڪ محدود جاء، موجوده کثافت، فلوڪس سنترپشن ۽ ڊرائيونگ وولٹیج. torque-oriented optimization پوءِ ڪئي ويندي آهي بهتر موجوده موج حاصل ڪرڻ لاءِ آزاد وائنڊنگ ڍانچي لاءِ مختلف رڪاوٽن جي تابع. وڌ ۾ وڌ ٽارڪ ۽ محدود اوهمڪ نقصان سان گڏ بھترين بھترين موج، اسٽيٽر ۽ روٽر جي وچ ۾ ايئر گپ ۾ مقناطيسي وهڪري جي فرق جي تناسب سان ملي ٿو، جيڪا ساڳي شڪل جي تصديق ڪئي وئي آھي.
روايتي ريڊيل فلڪس PM مشينن جي ڪوگنگ ٽوڪ کي گهٽائڻ لاءِ مختلف ٽيڪنالاجيون موجود آهن. جيتوڻيڪ انهن مان ڪجهه ٽيڪنالاجي محوري فلڪس مشين تي لاڳو ٿي سگهن ٿيون، پيداوار جي قيمت خاص طور تي اعلي آهي محوري فلڪس مشين اسٽيٽر جي منفرد تعمير جي ڪري. نتيجتاً، نيون گھٽ قيمتون ٽيڪنڪون axial flux PM مشينن سان استعمال ڪرڻ جي لائق آھن. هي پيپر متعارف ڪرايو آهي هڪ نئين ڪوگنگ ٽوڪ گھٽائڻ واري ٽيڪنڪ لاءِ محوري فلڪس ملٽي روٽر مٿاڇري مقناطيس PM موٽرز. پهرين، نئين ٽيڪنڪ جي بنيادي اصولن کي هن مقالي ۾ ڳولي رهيا آهن. هڪ 3-kW، 8-قطب محوري فلڪس مٿاڇري-مقناطيس ڊسڪ ٽائيپ مشين ڊبل-روٽر-سنگل-اسٽٽر سان پوءِ تجويز ڪيل نئين طريقي کي لاڳو ڪرڻ لاءِ ڊزائين ۽ بهتر ڪئي وئي آهي. ڀرسان مقناطيس قطب آرڪ جي اصلاح جنهن جي نتيجي ۾ گهٽ ۾ گهٽ ڪوگنگ ٽوڪ ۽ گڏوگڏ وڌ ۾ وڌ موجود ٽوڪ تي اثر جو جائزو 3D محدود عنصر تجزيو (FEA) استعمال ڪندي تحقيق ڪئي وئي آهي. گھٽ ۾ گھٽ ڪوگنگ ٽوڪ ڪيترن ئي موجوده حقيقي مشين ڊيٽا سان مقابلو ڪيو ويو آهي ۽ ڪجهه اهم نتيجا ڪڍيا ويا آهن.
محوري-فلوڪس مستقل-مقناطيس (AFPM) موٽرز کي ڊزائين ڪرڻ ۾ ڪوگنگ ٽوڪ کي گھٽائڻ بنيادي مسئلن مان هڪ آهي جنهن کي ڊزائن جي عمل دوران غور ڪيو وڃي. هي پيپر پيش ڪري ٿو ڪيترن ئي قيمتي موثر مقناطيس اسڪيونگ ٽيڪنڪ کي ڊبل روٽر AFPM موٽرز ۾ ڪوگنگ ٽورڪ اجزاء کي گهٽائڻ لاءِ. روٽر-سائڊ ڪوگنگ ٽورڪ گھٽائڻ جي طريقن کي تفصيل سان جانچيو ويو آھي وڏي ڌيان سان مقناطيس-اسڪيونگ اپروچ تي، ۽ ڪيترائي قيمتي اثرائتي متبادل اسڪيونگ ٽيڪنڪ تجويز ڪيل آھن. مقناطيس-اسڪيونگ طريقن جو تفصيلي مقابلو مهيا ڪيو ويو آهي. هڪ پروٽوٽائپ AFPM موٽر مختلف روٽر جي جوڙجڪ سان ٺهيل آهي تجزيو جي بنياد تي. تجزيا وري تجرباتي نتيجن سان تصديق ڪيا ويا آهن، ۽ AFPM موٽرز جي ٽوڪ معيار تي ڪوگنگ ٽوڪ جزو جو اثر دريافت ڪيو ويو آهي. نتيجن جي تصديق ڪري ٿي ته تجويز ڪيل مقناطيس-سڪيونگ طريقا خاص طور تي ڪوگنگ جزو کي گھٽائي سگھن ٿا جيئن ته AFPM موٽر جي حوالي سان اڻڄاتل مقناطيس جي حوالي سان ۽ ڊسڪ موٽرز جي ٽوڪ جي معيار کي بهتر ڪرڻ ۾ مدد ڪن ٿيون.
مختلف ماپ ۽ سڃاڻپ جا طريقا لاڳو ڪيا ويا آهن هڪ غير روايتي مستقل-مقناطيس (PM) هم وقت ساز مشين تي، يعني ناول axial flux Interior PM (AFIPM) هم وقت ساز موٽر. AFIPM موٽر جي غير روايتي جاميٽري کي پيراميٽر جي سڃاڻپ واري موضوع تي وقف بحث جي ضرورت آهي. پيپر ۾، AFIPM پروٽوٽائپ تي اسٽينڊ اسٽيل فریکوئنسي-جواب ٽيسٽ ۽ اسٽينڊ اسٽيل ٽائيم-جواب ٽيسٽ پيش ڪيا ويا آهن. انهن تجربن جي بنياد تي، d- ۽ q-axes سرڪٽ پيرا ميٽرز چونڊيا ويا آهن. اسٽينڊ اسٽيل ٽيسٽ جي صحيحيت جي تصديق ڪرڻ لاءِ، لوڊ ٽيسٽ پڻ ڪيا ويا آهن. ان کان علاوه، لوڊ ٽيسٽ مهيا ڪن ٿا ڪجھ ابتدائي AFIPM مشين ڪارڪردگي جا نتيجا ۽ اضافي معلومات سنترپشن جي رجحان تي. d- ۽ q-axes برابر سرڪٽ جي پيٽرولن کي حاصل ڪيل ماپ پاران حاصل ڪيل تجزيو ۽ مقابلو ڪيو ويو آهي. آخرڪار، سڀ کان وڌيڪ مناسب AFIPM مشين ماڊل چونڊيو ويو آهي.
هڪ ناول axial flux Interior PM (AFIPM) هم وقت ساز موٽر ويل-موٽر ايپليڪيشنن لاءِ پيش ڪيو ويو آهي. نئين anisotropic روٽر جي جوڙجڪ جي ڪري، AFIPM موٽر فلوڪس ڪمزور آپريشن سان مسلسل طاقت پهچائي سگھي ٿي. روٽر جي تعمير ممڪن آهي صرف پائوڊر نرم مقناطيسي مواد استعمال ڪندي. تجويز ڪيل ڊيزائن جو طريقو استعمال ڪري ٿو محدود عنصر طريقو (FEM) اضافي طور تي ڪلاسيڪل برقي موٽر ڊيزائن جي ضابطن سان. مطالعي هيٺ پروٽوٽائپ جي مڪمل ڊيزائن ڊيٽا پيش ڪئي وئي آهي ۽ پروٽوٽائپ جي پيداوار اسٽيج پڻ بيان ڪئي وئي آهي. مشين جي پيٽرولن جي ڪمپيوٽي ويل قدرن جي مقابلي ۾ تجرباتي ماپن جي بنياد تي مقرر ڪيل قدرن جي مقابلي ۾ آهن. آخرڪار پروٽوٽائپ موٽر خاصيتون مقرر ۽ پيش ڪيا ويا آهن.
جيئن ته جهاز ٽيڪنالاجي وڌيڪ برقي فن تعمير ڏانهن وڌي رهي آهي، جهاز ۾ برقي موٽر جو استعمال وڌي رهيو آهي. Axial flux BLDC motors (brushless DC motors) ايرو ايپليڪيشن ۾ مقبول ٿي رهيا آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي روشني وزن، اعلي طاقت جي کثافت، اعلي ڪارڪردگي ۽ اعلي اعتبار جي طلب کي پورو ڪرڻ جي صلاحيت آهي. Axial flux BLDC موٽر، عام طور تي، ۽ Ironless axial flux BLDC موٽر، خاص طور تي، تمام گھٽ انڊڪٽنس سان اچن ٿيون، ان ڪري، انهن کي خاص خيال جي ضرورت آهي ته موٽر وائنڊنگ ۾ ريپل ڪرنٽ جي شدت کي محدود ڪرڻ لاءِ. نون وڌيڪ برقي جهازن جي ايپليڪيشنن ۾، BLDC موٽر کي 300 يا 600 Vdc بس مان هلائڻ جي ضرورت آهي. اهڙين حالتن ۾، خاص طور تي 600 وي ڊي سي بس کان آپريشن لاءِ، بي ايل ڊي سي موٽر ڊرائيو لاءِ انسوليڊ گيٽ بائيپولر ٽرانزسٽر (IGBT) تي ٻڌل انورٽر استعمال ڪيا ويندا آهن. IGBT-based inverters کي سوئچنگ فریکوئنسي کي وڌائڻ تي حدون هونديون آهن، ۽ ان ڪري اهي BLDC موٽرز کي گهٽ وائننگ انڊڪٽنس سان هلائڻ لاءِ بلڪل موزون نه هوندا آهن. هن مطالعي ۾، محوري فلوڪس BLDC موٽرز کي هلائڻ لاء هڪ ٽي-سطح غير جانبدار پوائنٽ ڪلمپڊ (NPC) انورٽر تجويز ڪيل آهي.
سائيز جي گھٽتائي موٽر ڊيزائن جي سڀ کان اهم حصن مان هڪ ٿي چڪي آهي. هي پيپر پيش ڪري ٿو هڪ ننڍڙي محوري-فلوڪس اسپنڊل موٽر سان گڏ هڪ rhomboidal پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊ (PCB) وائنڊنگ. ان جي مشيني جوڙجڪ جي جوڙجڪ جو مقصد ڪنهن به غير ضروري خلا کي ختم ڪرڻ آهي. پروٽوٽائپنگ کان اڳ، موٽر جاميٽري هڪ اندازي مطابق تجزياتي ماڊل استعمال ڪندي ڳڻپيو ويو آهي، جيڪا ڊزائين جي عمل کي تيز ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي. لچڪدار پي سي بي وائنڊنگ هڪ الٽراٿن برقي مقناطيسي دلچسپ ماخذ جي نمائندگي ڪري ٿي جتي ڪنڊن کي رومبوائيڊل شڪل ۾ زخم ڪيو ويندو آهي ته جيئن آخري وائنڊنگ جي ڊيگهه کي گھٽايو وڃي ۽ ٽامي جي نقصان کي گھٽايو وڃي. ڊيزائن جي عمل کي وڌيڪ ڪارڪردگي جي تشخيص ۽ سڌارڻ لاء محدود عنصر تجزيو پڻ شامل ڪري ٿو. تجويز ڪيل موٽر پروٽوٽائپ ٿيل آهي، ۽ تخليق ۽ ماپ جي وچ ۾ شاندار معاهدو مليو آهي.
ڊسڪ قسم جي محوري فلڪس ويل موٽرز لاءِ بهترين موجوده موج. چار-مرحلي وقف ٿيل ويل موٽر ڊزائين ڪئي وئي آهي ۽ سڌو سنئون برقي گاڏين جي ڦيٿي جي اندر بغير ميڪيڪل فرق ۽ گهٽتائي گيئرز جي. اسان آزاد وائنڊنگ ڍانچي لاءِ مختلف رڪاوٽن جي تابع بهترين موجوده موج حاصل ڪرڻ لاءِ هڪ ٽورڪ تي مبني اصلاح ڪئي. اسان ڏٺو ته وڌ ۾ وڌ ٽوڪ ۽ محدود اوهمڪ نقصان سان گڏ بهترين بهترين موج، اسٽيٽر ۽ روٽر جي وچ ۾ هوا جي خال ۾ مقناطيسي وهڪري جي فرق سان متناسب آهي ۽ ان جي شڪل ساڳي آهي جيئن ته پٺتي-اليڪٽروموٽو فورس (EMF). هي ڳولها ٻنهي نظرياتي ۽ عددي تجزين جي تصديق ڪئي وئي آهي. جيئن ته توقع ڪئي وئي آهي، موجوده ڪنٽرول موج جي پٺ-اي ايم ايف جي تجربن مان ڪڍيا ويا آهن، وڌ ۾ وڌ ٽوڪ ۽ موٽر ڪارڪردگي جي لحاظ کان بهترين ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو.
