Axial flux motor mass reduction na may pinahusay na paglamig.
Ang layunin ng papel ay ang paghahambing ng axial flux motors structures kumpara sa conventional radial flux (RF) structures para sa PM synchronous motors. Ang pamamaraan ng paghahambing ay batay sa mga simpleng pagsasaalang-alang sa thermal. Dalawang motor typologies ang pinili at inihambing sa mga tuntunin ng inihatid na electromagnetic torque. Ang paghahambing ay binuo para sa iba't ibang mga sukat ng motor at ang impluwensya ng numero ng poste ay inilalagay sa ebidensya. Iniuulat ng papel ang kumpletong pamamaraan ng paghahambing at ang mga kaugnay na pagsusuri sa mga resulta. Ang mga nakuhang resulta ay nagpapakita na, kapag ang axial length ay napakaikli at ang pole number ay mataas, ang axial flux motors ay maaaring maging isang kaakit-akit na alternatibo sa conventional radial flux solutions.
Ang mga pamamaraan at kagamitan ay ibinigay para sa isang axial flux motors. Binubuo ang apparatus, isang stator na may mga coils para sa paggawa ng magnetic field, isang rotor na pinaikot ng magnetic field, at isang output shaft na pinagsama sa rotor. Ang rotor ay may kasamang magnetic at non-magnetic na bahagi. Ang non-magnetic component ay may mas mababang density kaysa sa magnetic component. Ang isa o pareho sa mga bahagi ng rotor ay may mga siwang doon para sa bentilasyon at pagbabawas ng timbang. Ang mga permanenteng magnet ay kanais-nais na naka-mount sa magnetic na bahagi ng rotor na nakaharap sa stator at ang mga bahagi ng rotor sa likod ng mga permanenteng magnet ay may hollow out upang maging mas manipis kaysa sa mga bahagi ng rotor sa pagitan ng mga permanenteng magnet. Binabawasan nito ang timbang ng rotor nang hindi gaanong naaapektuhan ang density ng magnetic axial flux motors sa rotor o motor torque.
Isang axial flux electric motor na binubuo ng isang rotor at isang una at pangalawang stator. Ang una at pangalawang stator ay may una at pangalawang air gap na matatagpuan sa pagitan ng una at pangalawang stator at ang rotor, ayon sa pagkakabanggit, at ang pangalawang air gap ay mas malaki kaysa sa unang puwang. Sa isang embodiment, ang mga coils ng unang stator at ang mga coils ng pangalawang stator ay magkatulad. Ang motor ay karagdagang binubuo ng mga switch na nagpapasigla sa mga coils ng unang stator at ng pangalawang stator batay sa kinakailangang torque at kinakailangang bilis ng motor. Sa pangalawang embodiment, ang mga coils ng unang stator at ang mga coils ng pangalawang stator ay magkakasunod at ang motor ay binubuo pa ng mga switch na piling nilalampasan ang mga coils ng pangalawang stator upang mabawasan ang likod na EMF ng motor at mapataas ang maximum bilis ng motor sa isang ibinigay na boltahe ng input.
Nagpapakita kami ng mga dedikadong disenyo ng pinakamainam na kasalukuyang mga waveform para sa disk-type na axial flux motors wheel motors. Ang four-phase dedicated wheel motor ay idinisenyo at direktang naka-install sa loob ng gulong ng mga de-koryenteng sasakyan na walang mga mekanikal na kaugalian at mga reduction gear. Nagsagawa kami ng isang torque-oriented optimization upang makuha ang pinakamainam na kasalukuyang waveform na napapailalim sa iba't ibang mga hadlang para sa independiyenteng istraktura ng paikot-ikot. Natagpuan namin na ang pinakamahusay na pinakamainam na waveform na may pinakamataas na torque at nakakulong na pagkawala ng ohmic ay proporsyonal sa pagkakaiba-iba ng magnetic flux sa agwat ng hangin sa pagitan ng stator at rotor at may parehong hugis bilang back-electromotive force (EMF). Ang paghahanap na ito ay kinumpirma ng parehong teoretikal at numerical na pagsusuri. Gaya ng inaasahan, ang kasalukuyang control waveform ng back-EMF na nakuha ng mga eksperimento ay nagbibigay ng pinakamahusay na pagganap sa mga tuntunin ng maximum na torque at kahusayan ng motor.
Dahil ang Axial Flux Induction Motors (AFIMs) ay may maraming pakinabang kaysa sa radial flux (conventional), ang mga ito ay lalong ginagamit sa mga pang-industriyang aplikasyon. Kaya, ang kanilang hula sa pagganap ay isang mahalagang isyu. Sa kabilang banda, ang pagtatantya ng parameter ay isang hindi mapaghihiwalay na bahagi ng hula sa pagganap. Sa papel na ito, ang isang bagong paraan, batay sa kasalukuyang paglabas ng mga windings ng stator, ay ipinakita. Sa iminungkahing pamamaraan, ang teoretikal at praktikal na paglabas ng mga alon ay inihambing upang makalkula ang mga coefficient, mga constant ng oras at mga parameter. Pagkatapos, ang mga kalkuladong parameter ay ginagamit sa dq model ng AFIM. Panghuli, ginagamit ang 3-D finite element analysis at mga eksperimentong pagsubok upang i-verify ang iminungkahing paraan.
Dalawang disenyo-at-analysis na kaso ng isang line-start axial-flux permanent-magnet motor: na may solid rotor at may composite rotor. Para sa isang nobelang istraktura ng motor, dalawang concentric unilevel spaced na nakataas na mga singsing ay idinaragdag sa panloob at panlabas na radii ng mga rotor nito upang paganahin ang kakayahan ng auto-start. Ang composite rotor ay pinahiran ng manipis (0.05 mm) na layer ng tanso. Ang mga pangunahing equation para sa solid rotor ring ay nakuha. Ang kakulangan ng symmetry ng motor ay nangangailangan ng 3D time-stepping finite element analysis, na isinagawa sa pamamagitan ng Vector Field Opera 14.0, na sinusuri ang mga parameter ng disenyo at hinulaan ang lumilipas na pagganap ng motor. Ang mga resulta ng FEA ay nagpapakita na ang composite rotor ay makabuluhang nagpapabuti sa parehong panimulang torque at kakayahan sa pag-synchronize sa solid rotor.
Ang pamamahagi ng magnetic field para sa isang three-phase, disc-type, permanent-magnet, brushless DC motor na may co-axial flux sa stator. Isinasagawa ang mga kalkulasyon gamit ang 3-D finite element method (FEM). Ang electromagnetic torque ay tinutukoy mula sa Maxwell stress tensor. Para sa paghahambing, sinusuri ang iba't ibang dimensyon ng permanenteng magnet, pole shoes at air gap. Ipinakita na ang ripple-cogging torque ay maaaring epektibong mabawasan ng naaangkop na permanenteng lapad ng magnet at haba ng air-gap. Ang mga resulta ng simulation ay nasa mabuting kasunduan sa pang-eksperimentong data na nakuha mula sa prototype na motor.
Ang axial flux hysteresis motor (AFHM) ay self-starting synchronous motor na gumagamit ng mga katangian ng hysteresis ng mga magnetic na materyales. Alam na ang mga magnetic na katangian ng hysteresis motor ay madaling maapektuhan ng air gap at pagkakaiba-iba ng mga sukat ng istraktura. Ang haba ng air gap ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pamamahagi ng flux sa hysteresis ring at nakakaimpluwensya sa output torque, kasalukuyang terminal, kahusayan at maging ang pinakamainam na halaga ng iba pang mga structural parameter ng AFHM. Tungkol sa isyung ito, sa pag-aaral na ito, sinisiyasat ang epekto ng pagkakaiba-iba ng air gap sa mga katangian ng pagganap ng isang axial flux hysteresis motor at epekto ng haba ng air gap sa kapal ng singsing ng hysteresis at mga pagliko ng stator winding. Ang epekto ng haba ng air gap sa modelo ng electrical circuit ay binasa. Panghuli, ang simulation ng AFHM upang makuha ang mga halaga ng output ng motor at sensitivity analysis sa air gap variation ay ginagawa gamit ang 3D-Finite Element Model. Ang hysteresis loop sa hugis ng isang inclined ellipse ay pinagtibay. Ang pag-aaral na ito ay maaaring makatulong sa mga taga-disenyo sa disenyo ng diskarte ng naturang mga motor.
Low-cost double rotor axial flux motor (DRAFM) na may low cost soft magnetic composite (SMC) core at ferrite permanent magnets (PMs). Ang topology at prinsipyo ng pagpapatakbo ng DRAFM at mga pagsasaalang-alang sa disenyo para sa pinakamahusay na paggamit ng mga magnetic na materyales ay ipinakita. Ang 905W 4800rpm DRAFM ay idinisenyo para palitan ang mataas na gastos na NdFeB permanent magnet synchronous motor (PMSM) sa isang refrigerator compressor. Sa pamamagitan ng paggamit ng finite element method, ang mga electromagnetic na parameter at performance ng DRAFM na pinapatakbo sa ilalim ng field oriented control scheme ay kinakalkula. Sa pamamagitan ng pagsusuri, ipinakita na ang mga materyales ng SMC at ferrite PM ay maaaring maging mahusay na mga kandidato para sa murang mga aplikasyon ng electric motor.
Ang Axial Flux Interior PM (AFIPM) na mga synchronous na motor, bilang mga kandidato para sa maliliit na electric city cars, ay ipinakita sa gawaing ito. Ang mga epekto ng mga parameter ng motor sa pagganap ng metalikang kuwintas ng motor ay sinusuri sa pamamagitan ng pagsusuri ng kasalukuyang mga trajectory ng stator sa (id-iq) na eroplano. Ang mga parameter ng motor ng AFIPM ay idinisenyo ng pagsusuring ito upang gawing tumutugma ang kakayahan ng kapangyarihan ng motor sa mga kinakailangan ng torque, na isinasaalang-alang ang kasalukuyang inverter at ang mga limitasyon ng boltahe ng DC. Higit pa rito, ang boltahe-limited na pinakamainam na Torque per Ampere trajectory ay iginuhit sa (id-iq) eroplano. Ipinapakita na ang tamang pagpili ng mga parameter ng motor ay isang trade off sa pagitan ng mga parameter upang makuha ang perpektong katangian ng pagpapatakbo para sa pinakamainam na kontrol sa isang malawak na hanay ng bilis at ang mga parameter upang makuha ang mataas na operating torque sa mababang bilis. Sa wakas, ang ilang mga pagsasaalang-alang sa disenyo at ang mga resulta ng simulation para sa isang 180V (DC bus boltahe), 10kW AFIPM synchronous motor drive para sa mga de-kuryenteng sasakyan ay ipinakita.
Ang traksyon ng isang de-koryenteng sasakyan (EV). Ang power unit ay isang Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) na pina-pilot ng trapezoidal control, diskarte. Ang mga modelo ng de-koryenteng sasakyan, ng motor na nakabatay sa finite element identification at ang drive, ay ipinatupad sa ilalim ng Matlab/Simulink 7.1. Ang kontrol ay sinisiguro ng apat na saradong mga loop, isa para sa bilis at tatlo pa para sa regulasyon ng mga alon. Ang mga resulta ng simulation ay nagpapakita ng pagiging epektibo ng trapezoidal control para sa mga electric traction system.
Inilarawan ang isang axial flux induction motor na naglalaman ng parehong mga laminate at malambot na magnetic composite na materyales. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng dalawang materyales na ito, ang axial flux induction motor ay nakakakuha ng limitadong volumetric space, kabilang ang isang limitadong taas, at makinis na torque output, kabilang ang isang limitadong ripple. Ang axial flux induction motor ay naglalaman din ng mga rotors bar na skewed. Ang mga skewed bar na ito ay nagpapakinis sa mga torque pulsations ng induction motor, na nagpapahusay sa isang mahusay na operasyon ng motor.
Ang pagbuo ng isang "weight-power trade-off" na naaangkop sa mga high-performance, power limited na sasakyan. Ang teorya ay pagkatapos ay inilapat sa kaso ng de-kuryenteng sasakyan upang bigyang-katwiran ang pagtugis ng isang "in the wheel" na disenyo ng motor. Ang mga natatanging benepisyo ng axial flux geometry ay tinalakay sa pagtukoy sa mga partikular na pangangailangan ng mga de-koryenteng motor para sa mga aplikasyon ng sasakyan. Ang pangunahing proseso ng disenyo, konstruksyon, at mga resulta ng pagsubok para sa isang motor na nilagyan ng 26 pulgadang gulong para magmaneho ng 260 kg na all up weight na sasakyan ay ipinakita. Sa output power na 1 kW, ang maaabot na bilis ng sasakyan ay 72 km/h, na tumutugma sa bilis ng motor/wheel na 578 r/min at torque na 16.5 Nm, sa tinantyang kahusayan ng motor na 94%.
Naglapat kami ng multiobjective optimal na disenyo sa isang brushless dc wheel motor. Ang nagreresultang axial-flux permanent-magnet na motor ay may mataas na torque-to-weight ratio at kahusayan ng motor at angkop para sa direct-driven na mga application ng gulong. Dahil ang disk-type na gulong motor ay itinayo sa hub ng gulong, walang transmission gears o mechanical differentials ang kailangan at ang pangkalahatang kahusayan ay nadaragdagan at nababawasan ang timbang. Ang dedikadong motor ay namodelo sa mga magnetic circuit at idinisenyo upang matugunan ang mga detalye ng isang optimization scheme, napapailalim sa mga hadlang tulad ng limitadong espasyo, kasalukuyang density, flux saturation, at boltahe sa pagmamaneho. Sa papel na ito, dalawang magkaibang mga pagsasaayos ng motor ng tatlo at apat na yugto ang inilalarawan. Pagkatapos ay isinasagawa ang mga pagsusuri ng may hangganan na elemento upang makuha ang mga katangian ng electromagnetic, thermal, at modal ng motor para sa pagbabago at pag-verify ng paunang disenyo. Ang back-electromotive na pwersa ng mga prototype ay sinusuri para sa mga diskarte sa pagkontrol ng kasalukuyang mga waveform sa pagmamaneho.
Ang mga orihinal na feature gaya ng compactness at lightness ay ginagawang karapat-dapat ang mga slotless axial-flux permanent-magnet machine (AFPMs) para magamit sa malalaking power motor drive na nakatuon sa direktang drive ng mga ship propeller. Tinatalakay ng papel na ito ang mga katangian ng mga AFPM na idinisenyo para sa paggamit sa marine propulsion, at ang mga performance ng makina tulad ng kahusayan, timbang at torque density ay sinusuri para sa paghahambing sa mga nakasanayang synchronous na makina. Ang isang bagong naisip na modular arrangement ng machine stator winding ay iminungkahi at ang mga eksperimentong resulta na kinuha mula sa isang maliit na laki na prototype ng makina ay sa wakas ay ipinapakita.
Sa mga electric vehicle (EV) na motor drive, ang paggamit ng low-speed na motor na direktang kaisa sa wheel axle ay nagbibigay-daan sa pagbabawas ng bigat ng sasakyan at pagpapahusay sa kahusayan sa pagmamaneho. Ang mga walang slot na axial-flux PM na motor ay partikular na angkop para sa naturang aplikasyon, dahil maaari silang idisenyo para sa mataas na torque-to-weight ratio at kahusayan. Ang papel na ito ay tumatalakay sa isang 16 pole axial-flux PM motor prototype na ginagamit sa propulsion drive ng isang electrical scooter. Ang prototype ng motor ay may 45 Nm peak torque, 6.8 kg na bigat ng aktibong materyales, at direktang pinagsama sa scooter rear wheel. Tinatalakay ng papel ang disenyo at pagtatayo ng prototype ng motor, at nag-uulat ng mga eksperimentong resulta na nakamit mula sa mga pagsubok sa laboratoryo. Sa wakas, ang mga detalye tungkol sa pag-aayos ng scooter motor drive ay ibinigay.
Ang pagpapaunlad ng all-electric na sasakyang panghimpapawid ay magbibigay-daan sa mas mahusay, mas tahimik at makakalikasan na mga sasakyan at makatutulong sa pandaigdigang pagbawas ng mga greenhouse gas emissions. Gayunpaman, ang mga kumbensyonal na de-koryenteng motor ay hindi nakakamit ng densidad ng kapangyarihan na sapat na mataas upang maisaalang-alang sa mga airborne application. Ang mga bulk high temperature superconducting (HTS) na materyales, tulad ng mga YBCO pellets, ay may kapasidad na ma-trap ang magnetic flux kaya kumikilos bilang permanenteng magnet. Ipinapakita ng pang-eksperimentong data na ang isang solong domain na YBCO pellets ay maaaring mag-trap ng hanggang 17 T sa 29 K, na nagbibigay-daan sa disenyo ng napakataas na power density na mga motor na maaaring magamit sa pagpapaandar ng sasakyang panghimpapawid. Nagdisenyo kami ng superconducting motor batay sa isang axial flux configuration at binubuo ng anim na YBCO plate na na-magnetize ng superconducting coil na sugat sa labas ng motor. Ang anim na poste na homopolar machine ay gumagamit ng isang kumbensyonal na air-gap resistive armature. Ang pagsasaayos ng axial-flux ay nagbibigay-daan sa ilang mga rotor at stator na pagsama-samahin at samakatuwid ay nagbibigay-daan sa paggamit ng isa o ilang karaniwang permanenteng magnet.
Paggawa ng dalawang kambal na prototype ng walang slotless axial-flux permanent-magnet motor drive na pinagsama-samang binuo ng SIMINOR Ascenseurs at ng Unibersidad ng Roma para magamit sa mga direct-drive na elevator system na walang machine room. Ang bawat prototype ng pulley-direct-drive na motor ay may rating na 5 kW, 95 rev/min, at may taas na shaft na 380 mm at pangkalahatang kapal ng axial na humigit-kumulang 80 mm. Ang disenyo ng makina batay sa hindi pangkaraniwang detalye at orihinal na mga solusyon sa pagmamanupaktura na pinagtibay para sa iminungkahing pag-aayos ng direct-drive na elevator ay tinatalakay sa buong papel, kabilang ang mga nangungunang sukat at katangian ng mga prototype na motor. Sa wakas, ang mga pang-eksperimentong resulta na kinuha mula sa mga prototype ng makina ay iniulat.
Isang power unit assembly na may isang pares ng mga naka-mirror na axial flux na mga de-koryenteng motor na may karaniwang axis ng pag-ikot, ang bawat axial flux na motor kasama ang isang rotor na itinapon sa isang rotor shaft at hindi bababa sa isang stator na itinapon sa operative na relasyon sa nasabing rotor. Ang isang karaniwang end plate ay itinatapon sa pagitan ng bawat isa sa mga pares ng axial flux electric motors upang magbigay ng isang karaniwang mounting structure, habang ang isang output hub ay operatively na pinagsama sa bawat rotor shaft ng pares ng mirrored axial flux electric motors. Ang bawat isa sa mga pares ng naka-mirror na axial flux na mga de-koryenteng motor ay operative na naka-configure upang magbigay ng independiyenteng bilis at torque sa bawat nauugnay na hub ng output.
Ang mga orihinal na feature gaya ng compactness at lightness ay ginagawang karapat-dapat ang mga slotless axial-flux permanent-magnet machine (AFPMs) para magamit sa malalaking power motor drive na nakatuon sa direktang drive ng mga ship propeller. Tinatalakay ng papel ang mga katangian ng AFPM na idinisenyo para sa marine propulsion application. Ang isang bagong naisip na modular arrangement ng machine stator winding ay iminungkahi at ang mga eksperimentong resulta na kinuha mula sa isang maliit na laki na prototype ng makina ay sa wakas ay ibinigay.
Pagsusuri at eksperimento ng isang axial flux permanent magnet (AFPM) brushless direct current (BLDC) na motor na may pinaliit na cogging torque. Kamakailan, maraming pinakamainam na disenyo para sa AFPM motor ang ginawa sa pamamagitan ng finite-element (FE) analysis, ngunit ang naturang pagsusuri sa pangkalahatan ay nakakaubos ng oras. Sa pag-aaral na ito, ang equation ng magnetic flux lines na umiiral sa pagitan ng mga PM at core ay ipinapalagay sa matematika at ang pinakamababang cogging torque ay kinakalkula sa teoretikal at geometriko na walang pagsusuri sa FE. Ang anyo ng equation ay ipinapalagay na pangalawang-order na polynomial sa papel na ito. Ang skew angle na nagpapaliit sa cogging torque ay kinakalkula ayon sa teorya, at ang halaga ng minimum na cogging torque ay kinukumpirma ng FE analysis at mga eksperimento. Sa teoretikal na pagsusuri, ang maximum na cogging torque ng isang iminungkahing AFPM motor ay may pinakamaliit na halaga na humigit-kumulang sa isang skew angle na 4at ang halagang iyon ay halos kapareho ng sa FE analysis at mga eksperimento. Kung ikukumpara sa nonskewed motor, ang cogging torque ng skewed motor ay maaaring bawasan.
Ang isang multi-layunin na pinakamainam na disenyo ng isang brushless dc disc-type axial-flux wheel motor at ang pinakamainam nitong kasalukuyang waveform ay ipinakita sa papel na ito. Ang dedikadong motor na ito ay namodelo sa mga magnetic circuit, at idinisenyo upang matugunan ang mga detalye ng isang optimization scheme, napapailalim sa mga hadlang, tulad ng limitadong espasyo, kasalukuyang density, flux saturation at boltahe sa pagmamaneho. Ang torque-oriented optimization ay ginaganap upang makuha ang pinakamainam na kasalukuyang waveform na napapailalim sa iba't ibang mga hadlang para sa independiyenteng istraktura ng paikot-ikot. Ang pinakamahusay na pinakamainam na waveform na may pinakamataas na torque at nakakulong na pagkawala ng ohmic ay natagpuan na proporsyonal sa pagkakaiba-iba ng magnetic flux sa air-gap sa pagitan ng stator at rotor, na na-verify sa parehong hugis.
Mayroong iba't ibang mga diskarte para sa pagbabawas ng cogging torque ng conventional radial flux PM machine. Kahit na ang ilan sa mga diskarteng ito ay maaaring ilapat sa axial flux machine, ang gastos sa pagmamanupaktura ay lalong mataas dahil sa natatanging konstruksyon ng axial flux machine stator. Dahil dito, ang mga bagong diskarte sa mababang gastos ay kanais-nais para sa paggamit sa axial flux PM machine. Ang papel na ito ay nagpapakilala ng bagong cogging torque minimization technique para sa axial flux multiple rotor surface magnet PM motors. Una, ang mga pangunahing prinsipyo ng bagong pamamaraan ay ginalugad sa papel na ito. Ang isang 3-kW, 8-pole axial flux surface-magnet disc type machine na may double-rotor-single-stator ay idinisenyo at ino-optimize upang mailapat ang iminungkahing bagong paraan. Ang pag-optimize ng katabing magnet pole-arc na nagreresulta sa pinakamababang cogging torque pati na rin ang pagtatasa ng epekto sa maximum na magagamit na torque gamit ang 3D finite element analysis (FEA) ay sinisiyasat. Ang pinaliit na cogging torque ay inihambing sa ilang kasalukuyang aktwal na data ng makina at ilang mahahalagang konklusyon ang iginuhit.
Ang pagliit ng cogging torque sa pagdidisenyo ng axial-flux permanent-magnet (AFPM) na mga motor ay isa sa mga pangunahing isyu na dapat isaalang-alang sa proseso ng disenyo. Ang papel na ito ay nagpapakita ng ilang cost-effective na magnet-skewing techniques para mabawasan ang cogging torque component sa double-rotor AFPM motors. Ang mga paraan ng pag-minimize ng rotor-side cogging torque ay sinusuri nang detalyado na may pangunahing pagtutuon sa diskarte sa magnet-skewing, at ilang mga alternatibong pamamaraan ng skewing na mura ang iminungkahi. Ang isang detalyadong paghahambing ng magnet-skewing approach ay ibinigay. Ang isang prototype na AFPM na motor na may iba't ibang mga istruktura ng rotor ay binuo batay sa mga pagsusuri. Ang mga pagsusuri ay pagkatapos ay napatunayan sa mga eksperimentong resulta, at ang impluwensya ng cogging torque component sa kalidad ng torque ng AFPM na mga motor ay ginalugad. Kinukumpirma ng mga resulta na ang iminungkahing magnet-skewing approach ay maaaring makabuluhang bawasan ang cogging component kumpara sa pagsangguni sa AFPM motor na may unskewed magnets at makakatulong upang mapabuti ang torque na kalidad ng mga disk motor.
Iba't ibang mga diskarte sa pagsukat at pagkilala na inilapat sa isang nonconventional permanent-magnet (PM) synchronous machine, ibig sabihin, ang novel axial flux interior PM (AFIPM) synchronous motor. Ang nonconventional geometry ng AFIPM motor ay nangangailangan ng isang nakatuong talakayan sa paksa ng pagkilala sa parameter. Sa papel, ipinakita ang standstill frequency-response test at ang standstill time-response test sa AFIPM prototype. Sa batayan ng mga pagsubok na ito, pinili ang d- at q-axes na mga parameter ng circuit. Upang kumpirmahin ang bisa ng mga standstill na pagsubok, ang mga pagsubok sa pagkarga ay isinagawa din. Higit pa rito, ang mga pagsubok sa pagkarga ay nagbibigay ng ilang mga paunang resulta ng pagganap ng makina ng AFIPM at karagdagang impormasyon sa mga penomena ng saturation. Ang d- at q-axes na katumbas na mga parameter ng circuit na nakuha ng mga isinagawang sukat ay sinusuri at inihambing. Sa wakas, napili ang pinakaangkop na modelo ng makina ng AFIPM.
Ang isang nobelang axial flux interior PM (AFIPM) na kasabay na motor para sa mga application ng wheel-motor ay ipinakita. Dahil sa bagong anisotropic rotor structure, ang AFIPM motor ay maaaring maghatid ng patuloy na kapangyarihan na may pagpapahina ng flux. Ang pagtatayo ng rotor ay magagawa lamang gamit ang mga pulbos na malambot na magnetic na materyales. Ang iminungkahing pamamaraan ng disenyo ay gumagamit ng finite element method (FEM) bilang karagdagan sa mga klasikal na panuntunan sa disenyo ng de-koryenteng motor. Ang kumpletong data ng disenyo ng prototype na pinag-aaralan ay ipinakita at ang yugto ng pagmamanupaktura ng prototype ay inilarawan din. Ang mga nakalkulang halaga ng mga parameter ng makina ay inihambing sa mga halagang tinutukoy batay sa mga pang-eksperimentong sukat. Sa wakas ang prototype na mga katangian ng motor ay tinutukoy at ipinakita.
Habang lumilipat ang teknolohiya ng sasakyang panghimpapawid patungo sa mas maraming de-koryenteng arkitektura, tumataas ang paggamit ng mga de-koryenteng motor sa sasakyang panghimpapawid. Ang axial flux BLDC motors (brushless DC motors) ay nagiging popular sa aero application dahil sa kanilang kakayahang matugunan ang pangangailangan ng magaan na timbang, mataas na densidad ng kapangyarihan, mataas na kahusayan at mataas na pagiging maaasahan. Axial flux BLDC motors, sa pangkalahatan, at ironless axial flux BLDC motors, sa partikular, ay may napakababang inductance Dahil dito, kailangan nila ng espesyal na pangangalaga upang limitahan ang magnitude ng ripple current sa motor winding. Sa karamihan ng mga bagong mas maraming electric aircraft application, ang BLDC motor ay kailangang i-drive mula sa 300 o 600 Vdc bus. Sa ganitong mga kaso, partikular na para sa pagpapatakbo mula sa 600 Vdc bus, ang insulated-gate bipolar transistor (IGBT)-based inverters ay ginagamit para sa BLDC motor drive. Ang mga inverter na nakabatay sa IGBT ay may limitasyon sa pagtaas ng dalas ng paglipat, at samakatuwid ang mga ito ay hindi masyadong angkop para sa pagmamaneho ng mga BLDC na motor na may mababang paikot-ikot na inductance. Sa pag-aaral na ito, ang isang three-level neutral point clamped (NPC) inverter ay iminungkahi upang himukin ang axial flux BLDC motors.
Ang pagbawas ng laki ay naging isa sa pinakamahalagang aspeto ng disenyo ng motor. Ang papel na ito ay nagpapakita ng isang miniature axial-flux spindle motor na may rhomboidal printed circuit board (PCB) winding. Ang disenyo ng mekanikal na istraktura nito ay naglalayong alisin ang anumang hindi kinakailangang espasyo. Bago ang prototyping, ang motor geometry ay kinakalkula gamit ang isang tinatayang analytical na modelo, na tumutulong na mapabilis ang proseso ng disenyo. Ang nababaluktot na PCB winding ay kumakatawan sa isang ultrathin electromagnetic exciting source kung saan ang mga coils ay nasugatan sa isang rhomboidal na hugis upang mabawasan ang end-winding na haba at mabawasan ang pagkawala ng tanso. Ang proseso ng disenyo ay nagsasama rin ng pagsusuri ng may hangganan na elemento para sa karagdagang pagsusuri at pagpipino ng pagganap. Ang iminungkahing motor ay prototyped, at ang mahusay na kasunduan ay matatagpuan sa pagitan ng simulation at pagsukat.
Pinakamainam na kasalukuyang waveform para sa disk-type axial-flux wheel motors. Ang four-phase dedicated wheel motor ay idinisenyo at direktang naka-install sa loob ng gulong ng mga de-koryenteng sasakyan na walang mga mekanikal na kaugalian at mga reduction gear. Nagsagawa kami ng isang torque-oriented optimization upang makuha ang pinakamainam na kasalukuyang waveform na napapailalim sa iba't ibang mga hadlang para sa independiyenteng istraktura ng paikot-ikot. Natagpuan namin na ang pinakamahusay na pinakamainam na waveform na may pinakamataas na torque at nakakulong na pagkawala ng ohmic ay proporsyonal sa pagkakaiba-iba ng magnetic flux sa agwat ng hangin sa pagitan ng stator at rotor at may parehong hugis bilang back-electromotive force (EMF). Ang paghahanap na ito ay kinumpirma ng parehong teoretikal at numerical na pagsusuri. Gaya ng inaasahan, ang kasalukuyang control waveform ng back-EMF na nakuha ng mga eksperimento ay nagbibigay ng pinakamahusay na pagganap sa mga tuntunin ng maximum na torque at kahusayan ng motor.
