軸向磁通電動機
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軸向磁通電動機也叫圓盤電動機或軸向氣隙電動機，是指馬達中定子和轉子之間的氣隙是和旋轉軸平行，而其經過氣隙的磁通也和軸平行，這和一般徑向磁通馬達，定子和轉子是以同心圓方式分佈，氣隙以及其上的磁通是和旋轉軸垂直的組態不同[1][2]。軸向磁通馬達的力矩和轉子直徑的立方成正比，而徑向磁通馬達的力矩和轉子直徑的平方成正比[3]。
設計
[編輯]軸向磁通電動機的定子可以是一個或是二個，轉子也可以是一個或是二個。其中在高功率應用中常見的是二個定子、一個轉子的設計，不過此設計的定子仍然會有軛，也會有對應的鐵損。若是一個定子、個轉子的設計，就不需要軛，重量減輕，效率也可以提昇。後者的轉子以及使磁路封閉的鐵板會和磁場以相同的方向和速度旋轉[4]。
在一個軸向磁通感應馬達的應用中，使用了晶粒取向（30Q120）的鋼材作定子的齒。在兩個轉子之間有18個定子齒，每個定子齒都有繞組串聯，每一相六個定子齒[5][3]。
有一些軸向磁通馬達可以輕易的模組化堆疊，以增加動力輸出[3]。YASA的可堆疊馬達750 R重量37公斤，軸長為98 mm（3.9英寸），其功率密度超過5kw/kg[6]。
應用
[編輯]自從第一個馬達設計時，就已出現這種幾何架構，但以往這種馬達非常少見，一直到強力永久磁鐵問世，以及直流無刷電動機開始發展，可以有效利用此幾何架構的優點，這種馬達才又開始出現。
幾乎所有徑向磁通馬達（直流有刷馬達、異步電動機、步進馬達、[[磁阻馬達）的原理，都可以在軸向磁通馬達上實現。不過雖然運作原理相同，不同的應用以及設計考量會決定何種幾何架構比較合適。徑向磁通的幾何允許一些在徑向磁通幾何中不可能出現的磁路拓樸。軸向磁通馬達會比等效的徑向磁通馬達要扁，也比較寬。
軸向磁通馬達已常用在小功率的應用，尤其是一些緊密整合的電子元件中，軸向磁通馬達可以直接在印製電路板（PCB）上構建，利用印製電路板上的銅箔作為定子繞組。高功率的軸向磁通直流無刷馬達是更近期的應用，剛開始用在一些電動載具上[7]。直流有刷Lynch motor是量產最久的軸向磁通馬達之一，轉子幾乎是由扁平銅帶組成，其中再插入小鐵芯，可以用在功率密度高的應用上。
相關條目
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ Parviainen, Asko. Design of axial-flux permanent-magnet low-speed machines and performance comparison between radial-flux and axial-flux machines (PDF). MIT. April 2005.
- ^ EP2773023A1,Woolmer, Timothy; Charles King & Mark East et al.,「Axial flux motor」,發行於2014-09-03
- ^ 3.0 3.1 3.2 Axial Flux technology. AXYAL Propulsion. [2024-04-03] （美國英語）.
- ^ Double-rotor or Double-stator: a Matter of Efficiency. traxial.com. 2021-08-28 [2024-03-31] （美國英語）.
- ^ Huang, Pinglin; Li, Hang; Yang, Chen. A Yokeless Axial Flux Induction Motor for Electric Vehicles Based on Grain-oriented Silicon Steel. Journal of Physics: Conference Series. February 2021, 1815 (1): 012042. Bibcode:2021JPhCS1815a2042H. ISSN 1742-6596. doi:10.1088/1742-6596/1815/1/012042
（英語）.
- ^ 750 R Electric Motors Product Sheet (PDF).
- ^ Moreels, Daan; Leijnen, Peter. This Inside-Out Motor for EVs Is Power Dense and (Finally) Practical. IEEE. 30 Sep 2019 [2 August 2020].
