Rengas sähkömoottorit
Olipa kyseessä sitten kuljetinjärjestelmien, nosturinostimien tai työstökoneiden käyttövoima tai korkea käynnistysmomentti teollisuussovelluksissa, kuten pumpuissa ja puhaltimissa, rengassähkömoottorit sopivat hyvin monenlaisiin sovelluksiin. Ne tarjoavat merkittävän tehon ja painon välisen edun ja joustavuuden integroida suoraan sähkömekaanisiin tuotteisiin ilman vaihteistoa, akselia tai kommutaattoria, mikä tekee niistä houkuttelevan valinnan insinööreille, jotka haluavat saavuttaa korkean suorituskyvyn ja pienen jalanjäljen.
Usein kehyksettömiksi rengasmoottoreiksi kutsuttuina näiden laitteiden roottori ja staattori on erotettu toisistaan rakolla, mikä mahdollistaa paljon pienemmän kokoonpanon. Lisäksi rengasmoottori voidaan suunnitella pienemmällä napojen lukumäärällä kuin sen perinteiset BLDC-serkut ja silti tuottaa vertailukelpoisia virtatasoja korkeammalla vääntömomentti-painosuhteella. Tämä ominaisuus pienentää merkittävästi kokoonpanon kokoa ja kustannuksia, mutta tarjoaa myös mahdollisuuden suurempiin mekaanisen suunnittelun integrointivaihtoehtoihin.
Rengasmoottorin ainutlaatuinen rakenne on valmistettu ohuista teräslaminaatioista, jotka liu’utetaan yhteen ja puristetaan kahden päätyrenkaan väliin, samalla tavalla kuin oikosulkumoottorin häkkikäämit. Toisin kuin perinteiset häkkikäämit, nämä laminaatit eivät kuitenkaan ole suorassa linjassa, vaan ne ovat hieman vinossa, mikä auttaa luomaan tehokkaamman magneettikentän ja lisäämään moottorin käynnistysmomenttia.
sähkömoottorit
Nämä ohuet teräslaminaatiot on myös liitetty yhteen magneettilangoilla moottorin roottorin muodostamiseksi. Roottorin navat kytketään sitten roottoriin ulkoisen piirin kautta, tyypillisesti liukurenkaiden avulla. Tämä on vaihtoehto tavanomaisten DC-moottoreiden kommutaattorin tankoille ja tarjoaa luotettavammat liitännät, koska kommutaattori ei voi joissain olosuhteissa suorittaa koko sykliä loppuun.
Liukurengas on pyörivä elementti, joka ottaa yhteyttä kiinteisiin grafiitti- tai metalliharjoihin siirtääkseen sähkövirran ja signaalit roottorin ja laitteen kiinteiden osien välillä. Harjat koskettavat sähköä johtavaa materiaalia olevan renkaan ulkopuolta, joka on valmistettu messingistä tai päällystetystä hopeasta (materiaalin valinta vaihtelee järjestelmävaatimusten mukaan). Tuloksena oleva kytkentä mahdollistaa moottorin jatkuvan toiminnan käytännössä ilman jännitehäviötä.
Rengassähkömoottorit, uraauurtava innovaatio sähköajoneuvojen (EV) alalla, edustavat paradigman muutosta autoteollisuudessa. Toisin kuin perinteiset ajoneuvot, joissa voima välittyy moottorista pyörille monimutkaisen mekaanisen järjestelmän kautta, renkaiden sähkömoottorit integroivat työntövoiman suoraan itse pyöriin. Tämä muuntava lähestymistapa tarjoaa useita etuja, mukaan lukien parannetun tehokkuuden, paremman käsittelyn ja virtaviivaistetun suunnittelun.
Upottamalla sähkömoottoreita renkaisiin, autonvalmistajat voivat optimoida tehonjaon, mikä johtaa välittömään vääntömomentin toimitukseen ja tarkaan ohjaukseen. Tämä muotoilu mahdollistaa myös edistyneen luistoneston ja regeneratiivisen jarrutuksen, mikä lisää energian talteenottoa ja pidentää ajomatkoja. Lisäksi keskeisen moottoritilan puuttuminen luo enemmän matkustamotilaa ja joustavuutta suunnittelijoille, jotka voivat suunnitella ajoneuvon sisätilat uudelleen.
Renkaiden sähkömoottoreissa on kuitenkin haasteita. Kestävyyden ja lämmönhallinnan varmistaminen sekä renkaiden eheyden säilyttäminen vaihtelevissa kuormiuksissa ovat tärkeitä näkökohtia, joihin on puututtava. Lisäksi mahdollisia ylläpitoongelmia voi syntyä, koska elektroniikka ja mekaniikka integroidaan yhteen komponenttiin.
Kun autoteollisuus etenee tasaisesti kohti kestäviä liikkumisratkaisuja, rengassähkömoottorit esittelevät potentiaalia mullistaa tapamme, jolla koemme ja hyödynnämme sähköajoneuvoja. Tämä innovaatio korostaa alan omistautumista rajojen työntämiseen ja liikenteen tulevaisuuden uudelleenmäärittelyyn.
Rengasmoottoria voidaan käyttää jollakin kolmesta moottorin ohjaimen kommutaatiotyypistä: puolisuunnikkaan, sinimuotoisen ja vektori. Optimaalinen kommutointimenetelmä riippuu moottorin takaosan EMF-muodosta, roottorin napojen lukumäärästä ja järjestelmän kustannusvaatimuksista. Sinimuotoista ja vektoriohjausta suositellaan rengasmoottoreille, joissa on sinimuotoinen taka-EMF-muoto.
Jotta saadaan aikaan riittävä määrä käynnistysvirtaa, roottori on tyypillisesti konfiguroitu toisioresistanssilla tai liukurengaskäynnistimellä. Tämä lisävastus on kytketty roottoripiiriin vastusten sarjan kautta, joita ohjataan mikro-ohjaimella ja jotka mahdollistavat roottorin virran säätämisen. Tämä mahdollistaa sen, että rengasmoottori saavuttaa suuren käynnistysmomenttinsa suhteellisen pienellä syöttövirralla, samalla kun se säilyttää maksiminopeuden säädön koko kuormitusalueella. Tämä ominaisuus on erityisen arvokas sovelluksissa, joissa on suuria inertiakuormia, jotka vaativat huomattavan alkukäynnistysvirran inertiamassansa voittamiseksi.
