軸流型モーターの5つの主要技術

軸方向磁束モーターは、より高いトルク出力を実現できる

軸方向磁束モーターは、「“ディスクモーター,」は、磁束経路が平面状であり、エアギャップ内の磁場の方向がモーターの軸と平行であるという点で、従来のラジアル磁束モーターとは異なります。.

軸流型モーターの技術的な最大の利点は、その構造にあります。すなわち、回転するローターがステーターの内部ではなく、ステーターの側面に配置されている点です。これにより、ローターの直径を大きくすることが可能です。トルクは力に半径を掛けた値に等しいため、同じ力を加えるだけで、より大きなトルクを出力することができます。.

つまり、同じ量の永久磁石と銅線を材料として使用した場合、軸方向磁束モーターはより高いトルク出力を実現できるということです。従来の半径方向磁束モーターとは異なり、軸方向磁束モーターには主に5つの主要技術が含まれています。.

1，トポロジカル構成の研究

固定子と回転子の数、それらの相対的な位置、および主磁路に基づいて、基本的なトポロジー構造は、「単一固定子・単一回転子」、「二重固定子・単一回転子」、「単一固定子・二重回転子」、および「マルチディスク構造」の4種類に分類できます。 適切な構造トポロジの選定は、具体的な用途、製造プロセス、およびコスト要因に基づいて評価されるべきである。 現在、自動車用電気駆動業界では、さまざまなタイプの軸方向磁束モーターの性能、製造上の実現可能性、およびコストに関する包括的な分析が行われており、特に「2ステーター・1ローター」および「1ステーター・2ローター」構造の採用に焦点が当てられています。.

2，新型モーターの3Dパフォーマンス設計

従来のラジアル磁束モーターは非線形の2次元磁束経路をたどるのに対し、新しいアキシャル磁束モーターは3次元の磁束経路を持っています。したがって、性能シミュレーション設計を行う際には、この2つの違いを考慮し、それぞれの特性に基づいて精度を高めたモデルを構築することが不可欠です。.

新型フラックスモーターについては、3Dマルチフィジックス場結合シミュレーションを採用するとともに、複数の目標を念頭に置いた電磁設計の包括的な最適化を行うことができる。軸流型モーターの3D性能設計で示されているように、軸流型モーター設計の計算効率を継続的に向上させ、仮想シミュレーション機能の精度を高める。.

3，新素材の応用開発技術

ステーターフレームの開発には、高強度かつ高絶縁性を備えたポリエーテルエーテルケトン（PEEK材料、PEEK）が利用されています。;

放熱および冷却のため、高強度かつ高熱伝導率のエポキシ樹脂製封止・充填材が開発されており、これによりモーター本体の放熱性能を高め、高温下での永久磁石の減磁を防止しています。 以下に示すように、軸流型モーターの固定子巻線はエポキシ樹脂で封止されています。;

固定子および回転子用の積層コアの開発には、シート成形コンパウンド（SMC）、アモルファス合金材料、配向シリコン鋼板など、透磁率が高く損失の少ない複合材料が利用されています。 SMC材料は成形が容易で熱処理工程も簡便であるという特徴があり、量産に適しています。同時に、成形しやすいため、3Dプリント技術にも活用でき、モーターの革新的な設計をより柔軟かつ多様化させることができます。 固定子および回転子に求められる高い強度要件に対応するため、引張強度が低い永久磁石の物性を補うべく、炭素繊維を用いた巻線の固定・補強プロセスが開発された。.

4，先端製造プロセスの研究

巻線の開発においては、矩形断面の銅導体、らせん状の集中巻線、および多極連続巻線プロセスが採用されている。永久磁石の開発においては、低損失のセグメント式固定設置および磁極ヨークの消磁保護プロセスが導入されている。 固定子コアの開発においては、エンドカバーと一体化したヨークレスセグメント式アーマチュア接合およびボルトレス固定式粉末冶金製造プロセスが開発されている。 バッチ生産の需要に応えるため、平導体成形コイルの自動生産や柔軟な自動生産ライン工程など、ステーターおよびローター向けの自動組立技術が開発されています。.

5，トルク制御および弱磁場制御戦略に関する研究

固定子および回転子の座標系の数学的モデルを調査し、システムシミュレーションモデルを構築するとともに、トルクリップルを低減し、トルク制御性能を向上させるための新しいデュアルベクトル型モデル予測トルク制御戦略を検討する。 軸流型モーターの永久磁石の表面実装構造に焦点を当てる。この構造では、モーターの直交軸および直軸のインダクタンスが数値的に極めて小さいため、ベクトル制御が困難であり、磁気回路が飽和しやすくなる。そこで、低磁界性能を改善するための制御戦略を開発する。.

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