لفهم محرك التدفق المحوري، يجب أولًا توضيح المكونين الجوهريين للمحرك الكهربائي: العضو الثابت الذي لا يتحرك والملفوف حوله الملفات، والدوار الذي يحمل المغناطيسات والمسؤول عن الدوران وإخراج القوة. ويتحدد شكل المحرك الكهربائي وأداؤه مباشرةً باتجاه المجال المغناطيسي.
مقارنة التدفق المحوري Axial Flux Comparison
يُشعّ المجال المغناطيسي في المحرك الشعاعي التقليدي ذي التدفق الشعاعي للخارج من مركز الدائرة، ويأخذ الجسم بأكمله شكل أسطوانة برميلية. بينما يجتاز المجال المغناطيسي لمحرك التدفق المحوري في اتجاه محور الدوران، حيث يتراكم العضو الثابت والدوار طبقات كالساندويتش. وبفضل تأثير الرافعة الشبيه بمفتاح الربط الطويل، يعمل المجال المغناطيسي عند موضع أبعد من مركز المحور، مما يتيح له تحقيق كثافة قدرة تتجاوز بكثير المحركات التقليدية. وفي ظروف نفس القدرة، يمكن لمحرك التدفق المحوري أن ينخفض حجمه ووزنه إلى النصف، ويوفّر نصف استهلاك المعدن، وتبرز مزاياه بوضوح في السيناريوهات شديدة الحاجة إلى التخفيف الوزني، ويمكنه التكيف على نطاق واسع مع مجالات عديدة مثل المركبات التجارية الكهربائية، والمركبات ذات العجلتين، والآلات الهندسية، والسفن الكهربائية، والروبوت البشري الشكل، والطائرات منخفضة الارتفاع.
ثلاث معوقات رئيسية في الإنتاج الضخم لمحرك التدفق المحوري Three Major Bottlenecks in Axial Flux Motor Mass Production
هذه التقنية ذات النظرية العتيقة تأخر تطبيقها على نطاق واسع، وتتركز معوقاتها في ثلاثة جوانب: المواد والبنية والتقنية. ففقدان المغنطة عالي الحرارة، والفجوة الهوائية الصارمة التي لا تتجاوز 0.3 مليمتر، مضافاً إليها غياب معدات الإنتاج الضخم الملائمة، كلها تعيق خروجها من المختبر. وللحفاظ على الفجوة الهوائية بمستوى الميكرون، يجب في مرحلة التجميع مقاومة قوة جذب مغناطيسي محورية هائلة، فأي انحراف بسيط يؤدي إلى مشاكل الاهتزاز واحتكاك القرص بل وحتى الانحشار، مما يفرض متطلبات عالية جداً على دقة ترتيب المغناطيس وتجميع العضو الثابت والدوار. وتشارك JIUJU باستمرار في أبحاث التقنية في هذا المجال ضمن القطاع، وتعمل على التغلب على تحديات معدات التقنية حول العمليات الرئيسية مثل تجميع المغناطيس والمغنطة وفحص الفجوة الهوائية، لمساعدة القطاع على حل الصعوبات التصنيعية للإنتاج الضخم لمحركات التدفق المحوري.
إعادة تشكيل سيناريوهات القوة المستقبلية Reshaping Future Power Scenarios
اليوم باتت داخل البلاد خطوط إنتاج لمحركات التدفق المحوري على نطاق واسع، ومن التطوير الذاتي للمغناطيس إلى الإنتاج الآلي للعملية الكاملة، وصولاً تدريجياً إلى التحكم الذاتي في الحلقات الرئيسية. وبعد مئتي عام، وصلت هذه التقنية المنسية أخيراً إلى عتبة التصنيع الصناعي. والمحركات الأخف والأصغر والأقوى ذات التدفق المحوري تعيد تشكيل العديد من سيناريوهات القوة. وفي المستقبل، ومن الشاحنات الثقيلة الكهربائية إلى الروبوت البشري الشكل، سيظهر المزيد والمزيد من المحركات القرصية في الواقع، لتغيير المنطق الأساسي لقطاع القوة.
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.
مغناطيس النيوديميوم-الحديد-البورون عالي الأداء غالٍ فعلًا، لكن "تكلفة وحدة العزم" في محرك التدفق المحوري لا تخسر. فهو يوفّر في كمية المغناطيس والنحاس، ويمكنه توفير صندوق التخفيض أو سعة البطارية للنظام، ما يجعل الـBOM الكلي أكثر اقتصادية.
تقدم شركة Jiuju Automation خطوط تجميع آلية عالية الدقة للمحركات ذات التدفق المغناطيسي المحوري، والتي تغطي عمليات مثل لف ملفات الجزء الثابت، وتجميع المغناطيسات، وموازنة الجزء المتحرك، واختبار المنتجات النهائية، وهي مناسبة لمجالات الطائرات بدون طيار، والسيارات الجديدة ذات الطاقة البديلة، والمحركات الصناعية، وتمتلك أكثر من 256 براءة اختراع وشهادة ISO9001...
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.
يستبدل محرك PCB الجزء الثابت ذي القلب الحديدي التقليدي بلوحة دوائر مطبوعة، ليشكل مع الجزء المتحرك ذي التدفق المغناطيسي المحوري على الجانبين هيكلاً قرصيًّا على شكل «ساندويتش». تحلل هذه المقالة مبدأ عمله ومزايا تصنيعه.