Beaucoup, en observant un moteur à flux axial, se fixent d'abord sur les aimants et le rotor, mais ce qui bloque réellement la production en série est le stator. Le stator du moteur radial se résout en découpant, empilant et ouvrant dents et encoches dans la tôle d'acier électrique dans le sens axial : c'est un procédé mature depuis des décennies, avec une qualité stable et un coût maîtrisé. Les dents du stator du moteur à flux axial, en revanche, sont disposées radialement sur un disque plan et le flux doit le traverser axialement, si bien que l'ancienne méthode est tout simplement inapplicable. Certains ont tenté d'enrouler en anneau une bande d'acier au silicium à grains orientés puis de fraiser les encoches, mais dès que l'ouverture de l'encoche est découpée, l'orientation des grains est détruite et des pertes par contrainte de coupe apparaissent, faisant chuter lourdement les performances magnétiques.
Dessin de détail du moteur Jiuju Motor Detail Drawing
Le secteur place donc ses espoirs dans les composites magnétiques doux. Le SMC pressé par métallurgie des poudres, avec sa réponse magnétique isotrope, s'accorde précisément avec le circuit magnétique plan et contourne le problème d'orientation ; mais sa perméabilité magnétique et sa résistance mécanique n'ont pas encore rattrapé celles des aciers électriques haut de gamme, et il reste toujours un écart. Le formage par pressage avec SMC oblige aussi à repartir à la découverte du moule et du procédé de pressage, et à court terme le coût ne peut pas non plus être réduit.
Structure en coordonnées polaires et direction du flux Polar Coordinate Structure and Flux Direction
Les problèmes ne s'arrêtent pas au matériau. Dans les topologies courantes comme celle à deux rotors et un stator, l'espace intérieur du stator est étroit et l'aiguille de bobinage traditionnelle ne peut tout simplement pas y pénétrer ; la seule solution est de bobiner d'abord séparément les dents segmentées, puis de les assembler pour former le disque complet. Il faut en outre garantir la continuité du circuit magnétique et l'alignement des ouvertures d'encoches entre les dents segmentées : l'écart de position de l'une quelconque d'entre elles se répercute sur l'entrefer et sur la force contre-électromotrice, ce qui impose des exigences de précision d'assemblage extrêmement strictes.
Structure en coupe du moteur à flux axial Axial-Flux Motor Section Structure
Le stator et le bobinage deviennent ainsi les deux obstacles incontournables sur la voie de la production en série du flux axial. Dans les solutions de ligne de Jiuju, ce qui demande le plus d'effort est précisément la section du stator : la manière de stabiliser la précision de l'assemblage, du bobinage et du montage des dents segmentées exige plus de maîtrise du procédé que le collage des aimants de la section du rotor. Celui qui mûrit le premier son procédé de stator tiendra la clé de la production à grande échelle de cette technologie.
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Sur l'aire d'expédition, à l'extérieur de l'atelier, l'activité est intense. Après plusieurs séries de mise au point de la machine complète, de validation de production simulée et de contrôle qualité en usine, une ligne d'assemblage automatisée de moteurs à courant continu de Jiuju a achevé tout le processus de sortie d'usine et a été chargée dans le camion à temps ; elle partira bientôt vers la base de production du client pour soutenir l'avancement du projet conformément au plan.
Le point d'application effectif de la force magnétique se situe au bord du diamètre extérieur ; à vitesse égale, la contrainte centrifuge supportée par les aimants dépasse de loin celle du moteur radial allongé et étroit. Dans des conditions de haute vitesse, la manière de fixer solidement les aimants sur le disque du rotor est un aspect clé de la conception structurelle.
Les moteurs à flux magnétique axial présentent des avantages significatifs en termes de performances, mais leur fabrication en grande série doit surmonter trois obstacles : la précision de l'entrefer, la gestion thermique et la cohérence des coûts. Cet article analyse les causes profondes et les solutions pour chacun de ces obstacles.
Jiuju Automation propose des lignes d'assemblage automatisées de haute précision pour moteurs à flux magnétique axial, couvrant des étapes telles que le bobinage du stator, l'assemblage des aimants, l'équilibrage du rotor et les tests des produits finis. Ces lignes sont adaptées aux domaines des drones, des véhicules électriques et des entraînements industriels. L'entreprise détient plus de 256 brevets et est certifiée ISO 9001...
L'architecture multipolaire génère une fondamentale haute fréquence ; à des dizaines de milliers de tours, la fréquence fondamentale peut atteindre plusieurs kilohertz. Avec les IGBT traditionnels, les pertes de commutation s'envolent et l'échauffement est sévère : la capacité de commutation au niveau du mégahertz des MOSFET en carbure de silicium est le partenaire adapté des moteurs à flux axial multipolaires haute fréquence.
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