Двигатель с осевым потоком

A миниатюрный бесщеточный осевой двигатель постоянного тока, демонстрирующий интеграцию с технологиями изготовления печатных плат. Ротор, показанный справа, намагничен в осевом направлении с переменной полярностью.

Двигатель с осевым магнитным потоком (также известный как двигатель с осевым зазором или двигатель-блинчик ) представляет собой геометрию конструкции двигателя, в которой зазор между ротором и статором и, следовательно, направление магнитного потока между ними, выровнены параллельно оси вращения, а не радиально, как с концентрическим цилиндрическим геометрия более распространенного двигателя с радиальным зазором.

Хотя эта геометрия использовалась с момента разработки первых электромагнитных двигателей, ее использование было редкостью до повсеместной доступности сильных постоянных магнитов и разработки бесщеточных двигателей постоянного тока двигатели, которые могут лучше использовать некоторые преимущества осевой геометрии. Осевая геометрия может быть применена практически к любому принципу работы (например, щеточный DC, индукционный, шаговый, реактивный ), который можно использовать в радиальном двигателе, и может допускать некоторые топологии, которые не были бы практичными в радиальной геометрии, но даже для одного и того же принципа работы в применении и конструкции есть соображения, которые могут сделать одну геометрию более подходящей, чем другая. Осевые двигатели обычно короче и шире, чем эквивалентные радиальные двигатели.

Конструкция ротора двигателя Lynch, разновидности осевого щеточного двигателя постоянного тока. Щетки и соединения видны в центре, переменные постоянные магниты (не показаны) выровнены с сегментами ротора, в которых протекает ток.

Осевые двигатели некоторое время использовались для маломощных недорогих бесщеточные двигатели постоянного тока, поскольку двигатель может быть легко установлен непосредственно на печатной плате или даже с использованием дорожек печатной платы в качестве обмоток статора, но в последнее время были предприняты дополнительные усилия по разработке мощных бесщеточных двигателей с осевой геометрией. Удачным щеточным осевым электродвигателем постоянного тока является электродвигатель Lynch, ротор которого почти полностью состоит из плоских медных полос со вставленными небольшими железными сердечниками, что позволяет работать с очень высокой плотностью мощности.

• Двигатель может быть построен на любой плоской конструкции, такой как печатная плата, только с добавлением катушек и подшипника.
• Процесс намотки катушки может быть значительно проще, а также процесс соединения катушки и сердечника.
• Поскольку катушки плоские, можно более легко использовать прямоугольные медные полоски, что позволяет упростить сильноточные обмотки.
• Часто бывает так. можно сделать ротор значительно легче.
• Зазор ротор-статор можно регулировать без обработки новых деталей.
• Потенциально более короткая длина магнитного пути.
• Большинство конструктивных элементов плоские и может изготавливаться без специальных инструментов для литья или штамповки.
• Текстурированная электротехническая сталь может легко использоваться в роторе, имея более высокую проницаемость и меньшие потери в сердечнике.

• Ротор, как правило, имеет много Более широкая причина:
  • Повышенная инерция вращения.
  • Повышенная центробежная сила, которая может ограничивать максимальную скорость.
  • Габаритные размеры a обычно значительно шире при той же плотности мощности.
• Неравномерное распределение магнитного потока из-за клиновидных сегментов.
• Катушки, которые не находятся между двумя магнитами, не могут легко использовать многослойные сердечники.
• Поскольку сегменты сужаются к центру, там меньше места для размещения обмоток и соединений.