للوصول بمحرك التدفق المحوري إلى السرعات العالية، تعد متانة البنية عقبة، ولكن بعد تجاوز المتانة توجد عقبة أخفى: التوازن الديناميكي. فالدوار القرصي بقطره الكبير وسرعته العالية، وحتى مع إزاحة كتلة بسيطة، يتضخم الأمر عند الدوران عالي السرعة إلى تذبذب واضح في القوة الطاردة المركزية، ينتهي في النهاية إلى الاهتزاز والضجيج.
رسم تخطيطي لبنية محرك التدفق المحوري Axial Flux Motor Structure Schematic
ما يُعنى به في التوازن الديناميكي هو «مقدار عدم الاتزان المتبقي» — أي مقدار انحراف الكتلة المتبقي بعد دوران الدوار. ويُستخدم في القطاع مستوى التوازن للتقييد، وكلما كان المستوى أشدّ كانت الكمية المتبقية المسموح بها أصغر، وارتفعت متطلبات التقنية والفحص. وبما أن البنية القرصية مسطحة وتوزيع القصور الذاتي فيها خاص، فغالباً ما يكون أسلوب التوازن خياراً بين أحادي الجانب وثنائي الجانب.
رسم بياني مقارن لأسلوبي التوازن أحادي وثنائي الجانب Single-side vs Double-side Balancing Comparison Diagram
لا يتجاوز التصحيح الفعلي مسارين: إضافة الثقل أو إزالة الوزن. فإضافة الثقل تعني زيادة الكتلة على الجانب الأخف، وإزالة الوزن تعني قطع المادة من الجانب الأثقل. ومعظم الدوارات القرصية عبارة عن مجموعة من المغناطيس والحديد الخلفي، وكثيراً ما يلف سطحها بألياف الكربون أو غلاف واقٍ، فأينما أُضيف أو قُطع يجب تجنب الدائرة المغناطيسية والمنطقة الحرجة للمتانة، وإلا بعد أن يتحقق التوازن تظهر مشكلة في مكان آخر. وهذه العملية مرتبطة مباشرة بأداء الآلة بأكملها. فإذا لم يكتمل التوازن، ينتقل الاهتزاز عبر المحور والهيكل، مما يسبب الضجيج ويسرّع تآكل المحامل؛ وبالنسبة للفجوة الهوائية الحساسة أصلاً، فإن زيادة القفز الشعاعي للدوار قد تُخرج قوة الشد المغناطيسي عن توازنها، مما يشكّل حلقة مفرغة.
في مرحلة تجميع الدوار عالي السرعة، تدمج JIUJU التوازن الديناميكي ضمن العملية بدلاً من العلاج اللاحق. فتتحكم أولاً في التوافق المحوري والقفز السطحي لكل جزء على حدة، ثم تجري التوازن على مستوى الدوار الكامل، وهو أوفر بكثير من انتظار ظهور الاهتزاز بعد التجميع النهائي ثم إعادة الإصلاح. والتوازن الديناميكي ومتانة البنية خطان متوازيان: أحدهما يتولى «هل سيتفكك أم لا»، والآخر يتولى «هل يدور بثبات أم لا». وبعبور الخطين معاً، فقط عندئذٍ يصمد محرك القرص عالي السرعة حقاً.
سادت حركة نشطة في موقع الشحن خارج ورشة العمل؛ وبعد جولات متعددة من اختبار الماكينة الكاملة، والتحقق من محاكاة الإنتاج الضخم، وفحص الجودة قبل الشحن، أكمل خط تجميع محركات التيار المستمر الآلي من JIUJU جميع إجراءات الشحن من المصنع، وتم تحميله في الموعد المحدد، وسيتوجه قريبًا إلى قاعدة إنتاج العميل للمساعدة في دفع مشروع العميل نحو التنفيذ الإنتاجي وفقًا للخطة.
ملفات العضو الثابت مكشوفة على قرص مسطح، ومسار تبديد الحرارة قصير، لذا يمكن اعتماد التبريد بالزيت أو بالماء مباشرة؛ ولكن حلقات الختم المسطحة ذات القطر الكبير تكون أكثر عرضة للتسرب تحت دورات الحرارة المرتفعة والمنخفضة، مما يتطلب تقنية ختم أعلى.
تتطلب مفاصل الروبوتات عزم دوران عالٍ وحجمًا صغيرًا ووزنًا خفيفًا، وتُظهر المحركات ذات التدفق المغناطيسي المحوري مزايا فريدة في الحالات التي يكون فيها المساحة المحورية محدودة. تحلل هذه المقالة مدى ملاءمتها والتحديات التي تواجهها.
تؤدي البنية متعددة الأقطاب إلى موجة أساسية عالية التردد، ويمكن أن يصل التردد الأساسي تحت سرعة 10000 دورة في الدقيقة إلى عدة آلاف من الهيرتز. ترتفع خسائر التبديل في IGBT التقليدي بشكل حاد ويتولد حرارة شديدة، وقدرة التبديل بمستوى الميجاهيرتز لـ MOSFET من كربيد السيليكون هي الشريك الملائم لمحركات التدفق المحوري متعددة الأقطاب عالية التردد.
لابد أن يعبر التدفق المغناطيسي محوريًا خلال العضو الثابت القرصي، فتفشل تقنية تكديس الشرائح المضغوطة التقليدية، وتؤدي عملية قطع ثقوب في حلقات الفولاذ السيليكوني الموجه إلى تدمير توجه الحبيبات. فصار العضو الثابت والملفات أصلب عظم يواجهه الإنتاج الضخم للتدفق المحوري.