Axiale fluxmotor versus radiale fluxmotor: Welke wint?

Dit artikel laat je kennismaken met twee soorten elektromotoren. De ene is de axiale fluxmotor. De andere is de radiale fluxmotor. Ze laten allebei dingen draaien. Maar ze werken op heel verschillende manieren. Waarom zou je dit lezen? Omdat als je deze motortypen begrijpt, je slimme keuzes kunt maken. Misschien ben je iets gaafs aan het bouwen. Of misschien vind je het gewoon leuk om te weten hoe dingen werken. Ik ga je laten zien wat elke motor speciaal maakt. We kijken naar het ontwerp van de motor. We ontdekken de verschillen in hoe de magnetische magie in elke motor werkt. Laten we eens kijken welke beter bij je past!

Wat is een Axiale Flux Motor eigenlijk?

Een axiale fluxmotor lijkt een beetje op een platte pannenkoek. De onderdelen in deze axiale fluxmotor zijn ook plat. Het draaiende deel heet een rotor. Het deel dat stil blijft staan heet de stator. In een axiale flux motor gaat de magnetische kracht, of axiale flux, recht langs de as van de motor. Zie een as als de stok in het midden van een wiel. In een axiale fluxmotor liggen de vlakke stator- en rotorschijven naast elkaar. De magnetische kracht werkt dwars, loodrecht op de schijven.

Waarom is deze axiale fluxmotor zo speciaal? Zijn vlakke vorm is belangrijk. Deze axiale fluxmotor kan heel dun zijn. Dit betekent dat hij in krappe ruimtes past. De stator in een axiale fluxmotor heeft vaak spoelen van koperdraad. Deze draden en de magneetdelen creëren een sterk magnetisch veld. Dit veld laat de rotor draaien. Dit type kan krachtig zijn. We zullen de verschillen ontdekken als we het vergelijken met een andere motor. Het potentieel van axiale fluxmotoren is enorm.

En hoe zit het met een radiale fluxmotor?

Laten we het nu hebben over de radiale fluxmotor. Dit is wat de meesten van ons kennen. Het is al tientallen jaren de standaard. Denk aan de vorm van een blikje. Zo ziet een radiale fluxmotor er vaak uit. Dit radiale fluxontwerp is gebruikelijk. Hij heeft ook een stator en een rotor. Maar in deze machine beweegt de magnetische flux vanuit het midden naar buiten. Het beweegt als spaken op een wiel, radiaal. Deze radiale flux is anders dan de axiale flux.

Deze traditionele radiale fluxmotor komt veel voor. Je vindt deze motor in veel dingen. De stator in een radiale fluxmotor heeft vaak een cilindrische vorm. Het radiale fluxpad is de sleutel. Hij heeft sleuven voor koperen wikkelingen. De rotor draait in deze stator. De magnetische krachten duwen en trekken om het te laten werken. Hij is goed, maar kan lang zijn. Soms hebben we een kortere motor nodig. Radiale fluxmachines zijn heel gewoon.

Hoe stroomt de magnetische magie? Axiale versus radiale fluxbanen.

Laten we eens kijken hoe de magnetische kracht beweegt. Dit is het magnetische fluxpad. In een axiale fluxmotor stroomt de magnetische flux axiaal door de stator. Dit betekent dat hij over de lengte van de as van de motor loopt. Stel je voor dat het van de ene vlakke plaat naar de andere gaat. Dit pad is kort en direct. Dit kan de motor erg sterk maken voor zijn grootte. Het magnetische veld is hier de sleutel voor deze axiale fluxmotor.

Denk nu aan de radiale fluxmotor. Hier stroomt de magnetische flux radiaal. Hij gaat van binnen naar buiten, of van buiten naar binnen, over de luchtspleet tussen de stator en de rotor. Dit magnetische fluxpad is anders bij de radiale fluxmotor. Het beweegt zich in zekere zin om de motor heen, door de statorkern en het juk. Zo werken de meeste elektromotoren die we dagelijks zien. Deze fluxmachines werken goed. Dit toont het duidelijke verschil tussen axiale en radiale flux.

Wat zit erin? Kijken naar de stator en magneetopstelling.

Laten we eens binnenin deze motoren kijken. De stator is een heel belangrijk onderdeel. In een axiale fluxmotor is de stator vaak een schijf. Hierin zitten de draden. Deze draden kunnen koperen wikkelingen zijn, inclusief haarspeldwindingen. De magneetdelen, vaak permanente magneetstukken, zitten op de rotorschijven. Deze rotors en stators staan tegenover elkaar. De elektromagnetische kracht tussen hen is zeer sterk. Het kan één stator en twee rotors hebben, of twee stators en één rotor. Deze topologie kan veranderen voor een axiale fluxmotor.

In een radialefluxmotor is de stator meestal een ring. Deze radiale fluxconstructie is typisch. Er zijn gleuven, of statorvertandingen, in gesneden. De koperdraden gaan in deze gleuven. De rotor, met zijn magneet of eigen spoelen, draait binnen deze statorring. De magneet op de rotor heeft noord- en zuidpolen. De magnetische aantrekkingskracht vindt plaats over de kleine opening. De manier waarop de magneet op de rotor is geplaatst, is essentieel voor dit apparaat. Dit is een veelgebruikte machine.

Is het ontwerp van Axial Flux-motoren heel anders?

Ja, het ontwerp van de axiale fluxmotor is heel bijzonder. De vlakke vorm maakt het motorontwerp anders. Omdat de magnetische kracht in een axiale fluxmotor langs de as gaat, kunnen de onderdelen vlak worden gemaakt. Dit betekent dat de axiale lengte kort kan zijn. Dit is goed om een compacte motor te maken. Bij het ontwerp moet goed worden nagedacht over de krachten van de sterke magneet. Deze krachten willen de vlakke delen van de axiale flux motor naar elkaar toe trekken.

Dit motorontwerp betekent ook dat we soms minder materiaal kunnen gebruiken. Voor de statorstructuur hebben we misschien minder zwaar ijzer nodig. Sommige axiale flux motorontwerpen gebruiken poedermetaal. De eigenschappen en prestaties zijn sterk afhankelijk van dit specifieke motorontwerp. Het is een belangrijk onderdeel van elektrotechniek om dit goed te doen. Het doel is een motor met hoge prestaties. De axiale flux zelf bepaalt een groot deel van de motor.

Waarom hebben mensen het over Soft Magnetic Composite (SMC) in deze motoren?

Je hebt misschien gehoord over iets dat SMC heet. SMC staat voor soft magnetic composite. Dit materiaal is gemaakt van ferromagnetische ijzerpoederdeeltjes. Elk klein stukje ijzer heeft een laagje om het te isoleren. Dit is handig voor het maken van onderdelen van een motor, zoals de stator. Met SMC kunnen we complexe vormen maken, niet alleen eenvoudige 2-dimensionale vormen. Dit is moeilijker met traditioneel gelamineerd elektrisch staal.

Waarom zacht magnetisch composiet gebruiken in een axiale fluxmotor? SMC kan de magnetische kracht heel goed geleiden. Het kan de motor lichter maken. Het kan ook helpen om bepaalde energieverliezen in de motor te beperken. Voor een axiale fluxmotor, waar het magnetische pad lastig kan zijn, is SMC een goede keuze. Dit materiaal helpt bij het bouwen van een betere axiale fluxmachine. Het gebruik van SMC is een van de voordelen van axiale flux types. De stator profiteert van dit magnetische materiaal.

Wat zijn de grote voordelen van Axial Flux-motoren?

Wat zijn de grote voordelen van een axiale fluxmotor? Eén groot voordeel is zijn vorm. Hij is plat en breed, niet lang en dun. De buitendiameter kan groot zijn. Dit betekent een kortere axiale lengte. Deze compacte structuur is geweldig als er weinig ruimte is. Denk maar aan het plaatsen van een motor in een wiel. Een axiale flux type kan goed passen. Deze heeft vaak een hoog koppel. Een hoog koppel betekent een sterk draaiend vermogen van de magneet en de statoropstelling. Dit axiale fluxtype heeft dat vaak.

Een ander voordeel van axiale fluxmotoren is de vermogensdichtheid. Deze hoge vermogensdichtheid betekent dat je veel vermogen krijgt voor zijn grootte en gewicht. Ze kunnen ook een hoger rendement hebben. Dit betekent minder energieverspilling. Het magnetische pad is kort, wat helpt. Dit kan eindeffecten verminderen en wikkelkoper besparen. Voor sommige EV-toepassingen bieden deze motoren een goed potentieel. Het potentieel van axiale fluxmotoren is erg opwindend voor nieuwe soorten machines, zelfs voor een generator. Deze axiale flux technologie groeit.

Kan een radiale fluxmotor nog steeds een goede keuze zijn?

Ja, een radiale fluxmotor kan nog steeds een geweldige keuze zijn. Deze machines bestaan al heel lang. We weten hoe we ze goed moeten maken. Ze zijn vaak goedkoper om te maken. Voor veel klussen werkt een radiale fluxmotor prima. Het radiale flux principe is goed. Om goede redenen is dit type al tientallen jaren de standaard. Het is een sterke en betrouwbare machine.

Het ontwerp van de radialefluxmotor wordt goed begrepen. Deze radiale fluxbenadering is betrouwbaar. Het maken van de stator met laminering is een veelgebruikte manier. Dit ontwerp gaat ook goed om met warmte, het thermische gedeelte. Als je geen supervlakke motor nodig hebt, of de allerhoogste draaikracht voor zijn grootte, dan kunnen radiaalmotoren perfect zijn. Ze worden in zoveel dingen gebruikt, van ventilatoren tot grote machines. Deze elektromotoren zijn werkpaarden. Het radiale fluxontwerp heeft zich bewezen.

Welke motor levert meer vermogen? Axiale flux of radiale flux permanente magneetmotor?

Als we het over vermogen hebben, bedoelen we vaak hoeveel werk een machine kan doen. Een axiale flux type kan een zeer hoog koppel geven. Dit is een sterke draaikracht. Omdat ze breed kunnen zijn, kunnen ze een groot oppervlak hebben voor de magneetdelen om te werken. Deze axiale flux is sterk. Dit helpt om meer koppel te maken. Het magnetische veld in deze motoren is sterk. Dit type is vaak een permanent magneetontwerp. Elke magneet helpt en soms worden zeldzame aardmetalen gebruikt voor meer vermogen.

Een radiale flux permanente magneetmotor is ook sterk. Veel elektrische auto's met veel vermogen gebruiken dit type machine. Hij kan worden gebouwd om veel vermogen en een goede snelheid te leveren. Bij vergelijking heeft een axiale flux type vaak een betere koppeldichtheid. Deze hoge koppeldichtheid is een voordeel, vooral in vergelijking met radiale fluxmotoren met een vergelijkbaar vermogen. Dit is een grote reden voor de interesse in axiale fluxmachines en hun specifieke axiale fluxpad. Het specifieke elektromotorontwerp is ook van groot belang. Het radiale fluxpad in een radiale flux permanente magneetmotor is ook efficiënt.

Axiale flux- of radiale fluxmotor: Welke moet ik kiezen voor mijn elektromotorontwerp?

Dit is de grote vraag: axiale flux vs radiale flux, welke machine moet ik kiezen? Dat hangt af van wat je met je motor wilt doen. Heb je een zeer vlakke motor nodig? Is licht gewicht erg belangrijk? Is een hoog koppel een must? Zo ja, dan is een axiale fluxmotor misschien de beste keuze. Het axiale fluxpad in een axiale fluxmotor is essentieel. Dit axiale fluxtype werkt goed voor elektrificatie in nieuwe gebieden. Velen kijken naar dit type axiale fluxmotor voor dingen zoals drones of zelfs windturbines als generator. Het axiale fluxontwerp is hier goed.

Maar als de kosten een grote zorg zijn, of als je een machine nodig hebt die gemakkelijk in grote aantallen te maken is, is de traditionele radiale fluxmotor vaak een veilige keuze. Deze radiale fluxmotoren zijn welbekend. De keuze van de motor hangt ook af van andere dingen. Denk na over hoe hij gekoeld zal worden (thermisch management). Denk na over de snelheden waarop hij moet draaien. Veel motoren zijn een type BLDC-motor. Er zijn veel opties voor synchroonmotoren. De radiale flux manier is getest.

Maak voor jouw specifieke elektromotorontwerp een lijst van wat het belangrijkst is. Is het compactheid? Is het de energie-efficiëntie? Is het de totale KW vermogen? Zowel axiale flux- als radiale fluxmotoren hebben hun plaats. De beste machine is degene die past bij wat je nodig hebt. Misschien is het een axiale flux type. Of misschien een radiale flux type. Sommige nieuwe ontwerpen proberen zelfs ideeën van beide motortypen te combineren. Sommige axiale motoren gebruiken bijvoorbeeld verschillende soorten koper. Er zijn veel soorten koperen wikkelingen, waaronder haarspeldwindingen, die de prestaties helpen verbeteren. Deze verschillende soorten koperen wikkelingen worden zorgvuldig gekozen. Het is belangrijk om de verschillen in eigenschappen en prestaties voor elke motortopologie te begrijpen. Misschien vind je wel een patent voor een nieuw motoridee! De axiale fluxmotor blijft zich ontwikkelen.