Cos'è un motore a flusso assiale?
I motori possono essere divisi in due categorie: motori a flusso radiale e motori a flusso assiale. Il motore a flusso radiale è il motore generico più comune e frequentemente utilizzato sul mercato.
Il motore a flusso assiale è il primo motore al mondo prodotto da Faraday. Con l'acquisizione di YASA, un'azienda di motori a flusso assiale di fama mondiale da parte della tedesca Mercedes-Benz, le aziende automobilistiche nazionali ed estere hanno iniziato a concentrarsi sulla ricerca e sviluppo e sulla produzione di motori a flusso assiale.
Nel flusso assiale, la direzione del flusso magnetico è parallela all'asse di rotazione della macchina, mentre nelle macchine a flusso radiale, la direzione del flusso magnetico è radiale.
Differenza di campo magnetico tra motore a flusso assiale e motore a flusso radiale
Nei motori radiali, il percorso del flusso è molto più lungo di quello dei motori assiali, poiché va da un polo del rotore al primo dente dello statore, quindi attraverso il ferro posteriore dello statore al secondo dente fino a raggiungere di nuovo l'altro polo del rotore. A differenza delle macchine radiali, le macchine a flusso assiale hanno un percorso del flusso più breve e diretto. Va direttamente da un polo all'altro attraverso il traferro. Il campo magnetico rimane forte lungo il percorso più breve, il che aiuta ad aumentare l'efficienza e la densità di potenza della macchina.
Perché le macchine a flusso assiale sono più efficienti delle macchine a flusso radiale?
Nelle macchine radiali il flusso ha un percorso bidimensionale.
Pertanto, l'acciaio a grani orientati non può essere utilizzato in questi tipi di macchine. Nelle macchine assiali, il percorso del flusso è unidirezionale, il che consente l'uso di acciaio a grani orientati. Grazie alla maggiore permeabilità magnetica di questo acciaio, le perdite di ferro delle macchine a flusso assiale possono essere ridotte e l'efficienza può essere migliorata del 2%.
Vantaggi tecnici dei motori a flusso assiale
Rispetto ai motori a magneti permanenti a flusso radiale convenzionali diffusi sul mercato, i vantaggi dei motori a magneti permanenti a flusso assiale sono i seguenti:
➢ Il volume si riduce di circa la metà.
➢ Il peso è ridotto di oltre il 25%.
➢ L'efficienza aumenta di circa lo 0.5-3%.
➢ Funzione tollerante ai guasti:
Struttura a doppio statore: ogni statore può essere alimentato separatamente per azionare il motore.
➢ Facile modularizzazione e pezzi di ricambio standardizzati:
La potenza può essere aumentata tramite impilamento assiale
Leva
In un motore a flusso assiale, i magneti permanenti sono posizionati più lontano dal centro: ciò consente una maggiore leva dei magneti permanenti, ovvero maggiori prestazioni in uscita per la stessa quantità di materiale utilizzato nel motore.
Maggiore superficie per generare prestazioni in uscita
Il rotore è la parte mobile del motore: un solo rotore è presente in un motore a flusso radiale, mentre nel nostro motore a flusso assiale ce ne sono due; questo crea una superficie maggiore per generare la potenza del motore.
Campo elettromagnetico
La progettazione più semplice di un motore a flusso assiale implica che il percorso magnetico (flusso) è più breve e che il flusso è rettilineo, non curvo: questi due fattori insieme consentono una maggiore efficienza del motore rispetto ai motori a flusso non assiale.
Maggiore utilizzo del rame
Utilizzo fino al 100% di avvolgimento in rame, fino a 2 volte superiore rispetto ai motori a flusso non assiale.
I motori a flusso assiale hanno meno avvolgimenti in rame da riportare al nucleo (il che evita la resistenza e l'attrito associati, con conseguente maggiore densità di potenza).
Minore generazione di calore e maggiore efficienza
La tecnologia del motore a flusso assiale genera meno calore di scarto, migliorando l'efficienza del motore.
