徑向磁通馬達
徑向磁通馬達是指所產生的磁通量會和旋轉軸垂直的馬達[1]。大部份的馬達都是徑向磁通馬達。
徑向磁通馬達其定子和轉子之間的氣隙是和旋轉軸垂直的,定子和轉子是呈同心圓的架構,常見的是定子在外圈,轉子在內圈,但也有轉子在外圈的外轉子馬達。徑向磁通馬達的氣隙磁通也和旋轉軸垂直。
軸向磁通馬達是另一種馬達,產生的磁通量和旋轉軸平行[1],和徑向磁通馬達不同。
設計
以直流無刷電動機為例,傳統的直流無刷電動機的轉子中有永久磁鐵,在馬達內部,定子有繞組,位在轉子的外面。定子外圍有稱為軛(yoke)的固定結構,定子內側有齒(teeth),齒周圍有線圈,定子齒和線圈會產生變動的磁場。轉子磁鐵的磁場和定子的變動磁場交互作用,以產生力矩。
除了直流無刷電動機外,一般常見的直流有刷電動機、感應電機、永磁同步電機或磁阻電機也都是徑向磁通馬達的架構。
徑向磁通馬達的磁路路徑會因為馬達幾何造形而出現曲線,因此定子不適合使用特定方向磁導率較高的电工钢[2]。
永磁馬達
徑向磁通的永磁馬達使用的永久磁鐵比較少,但是其力矩密度也比較低。
力矩、轉速、功率
馬達力矩、轉速、功率的關係如下:
其中P是機械功率、T是力矩,單位牛頓米,ω是轉速,單位是弧度每秒[3]。
熱管理
永久磁鐵的徑向磁通馬達,產生的功率比异步电动机大很多,但也會產生許多的廢熱需要散熱。散熱可以透過热传导、水冷或是空氣冷卻,依應用需求而定[3]。
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參考資料
- ^ 1.0 1.1 Horizon Technology. Electric Motor Design: Radial vs. Axial & Transverse Flux. www.horizontechnology.biz. June 30, 2021 [2022-04-08] (美国英语).
- ^ Gao, Lingyu; Zeng, Lubin; Yang, Jiaxin; Pei, Ruilin. Application of grain-oriented electrical steel used in super-high speed electric machines. AIP Advances. 2020-01-01, 10 (1): 015127. Bibcode:2020AIPA...10a5127G. S2CID 216550554. doi:10.1063/1.5130151 .
- ^ 3.0 3.1 Magnetic Innovations. Radial flux permanent magnet motor. [2022-04-08] (美国英语).