Tuhinga: Axial flux aukume tuturu (AFPM) motika, me o ratou hanganga papatahi me te kiato taipana teitei, kua aro nui ki nga mara tapahi-mata penei i nga waka hiko me nga drones. Heoi, ki te pakaru atu i o raatau tuanui mahi, ko te hoahoa rotor tetahi waahanga nui. Ka timata tenei tuhinga ki te kaupapa arotahi-rere o te huinga Halbach katahi ka whakamarama i te pai ake o te hoahoa o te hanganga pou-rua. Ka neke ki te rohe o te hoahoa awhina-rorohiko, ma te tirotiro me pehea e tutuki ai te pai o Pareto i roto i te hoahoa motuka. Ka mutu, ka aro ki te mahi hanga-hanga-kupenga o nga rauemi hiato aukume ngawari (SMC) me te matapaki me pehea te awhina o tenei hangarau ki te whakawhiti i te 'maero whakamutunga' mai i nga tauira miihini ki te hanga papatipu o nga motuka rere axial.
I. Halbach Array me nga Pou Tio-Taarua: 'Fusion' and 'Shaping' of the Magnetic Field
Ko te tuanui o te mahi o te motini rewharewha axial te nuinga ka whakawhirinaki ki te kounga o te tohatoha mara autō i mahia e nga aukume tuturu kei te taha rotor. He maamaa noa te hangahanga aukume tuturu (SPM) tuku iho, engari ko te koretake o nga raina rerenga aukume rereke e arai ana ki te iti o te hau-aputa rewharewha me te rerenga rerenga teitei.
Ko te huinga Halbach e tuku ana i tetahi otinga tino pai. He whakaritenga motuhake o nga aukume tuturu – ko te ahunga aukukukumetanga o nga aukume e tata ana ka huri haere ma te 90°, kia pai ake ai te papa aukume ki tetahi taha o te huinga ka tata ka whakakorea i tera taha, ka eke ki te hua tiaki-whaiaro . I roto i nga kupu mohio ake: i roto i te ara iahiko autō tikanga ka rereke hangarite nga raina rere, i te mea ko te huinga Halbach 'whakapiri' nga raina rere ki te taha hau-aputa mahi, e mohio ana ki te arotahi rere pai. Kua whakaatuhia e nga whakamatautau i roto i nga motuka rewharewha axial e whakamahi ana i te raupapa Halbach, ka taea te whakanui ake i te kiato taipana ki te 28% me te whakaheke i te taipana ki te 65%.
Heoi ano, kei te raru ano te huinga Halbach i roto i te hoahoa rotor mahi: ahakoa kua pai ake te kounga sinusoidal o te kiato rewharewha hau-aputa, ko te ripple taipana – ina koa ko te taipana hiko – ka noho tonu hei kohungahunga nui mo te mahi maeneene. Ko te whakaurunga o te hangarau aukume pou tio-rua he wawaotanga tika e aro ana ki tenei waahi mamae.
He roopu rangahau no te tau 2024 mai i te Whare Wananga o Khon Kaen i Thailand, e whakaputa ana i te IEEE Access , i whakatakoto he motini rere axial TORUS hou me te raupapa Halbach whiri. Na roto i te whakarite i nga aukume tuturu i roto i te whirihoranga kopikopiko (te hanga i nga pou-a-rua), ko te motini kua pai ake, ka whakaritea ki te rarangi turanga, i whakaatu i te 4% te pikinga o muri-EMF me te 9.3% te whakahekenga o te taipana cogging i raro i nga tikanga kore-uta; i raro i te kawenga, ka piki ake te taipana toharite ma te 8%, ka heke te ripple taipana e 7.8%. Ko enei whakapainga ka taea te kii ki te whakanikonikotanga o nga paanga-a-roopu me te whakakore i te rewharewha - ka whakaroa te anga whiria i te tohu o te herekoretanga mo te whakaritenga o te papa autō i roto i te mokowhiti, me te pehi i nga waahanga hauhautanga o te kiato rerenga hau-aputa.
Ko etahi atu rangahau i whakapumau mo nga motika rewharewha axial me nga uho hiato aukume ngawari, ka taea ano te whakaniko i te taipana ma te arotau i te whakarea aukumetanga axial (te uara tino pai ~0.82) o te huinga Halbach e rua-waahanga rereke-whanui. Ko nga hua tata ake nei ka nui ake ano: he rangahau 2025 i whakaputaina i roto i nga Purongo Scientific i tango i te huinga Halbach rua-taha taha-rua axial flux motika aukume tuturu , a, na roto i te arotautanga ira ira ira, i eke ki te 7.8% te pikinga o te taipana toharite me te hekenga nui o te ripple taipana.
II. Ko te 'Ace Weapon' o te Hoahoa Awhina Rorohiko: Nga Algorithms Genetic Multi-Objective and Metaheuristic Methods
Mena ka whakautua e te huinga Halbach te patai 'me aha', ka whakautuhia e nga hautepe arotautanga hou te patai 'me pehea te mahi tino pai'. Mo nga motuka rere axial, ka honoa nga taurangi hoahoa penei i te ahuahanga rotor, te ine aukume, te koki aukumetanga, me te koki piu ka honoa i roto i nga huarahi kore-a-ringa, a kua roa kua tae ki te rohe o te tawhā-kotahi te tahia, te whakamatautau-me-hapa.
I tenei wa, ko nga momo momo ira ira ira (MOGA) te momo rongoa tino pakeke. Ka whakatauira ratou i nga tikanga 'ora o te tino pai' me te 'rereketanga ira' o te taiao, ka rapu aunoa i te waahi hoahoa nui mo nga huinga otinga Pareto-pai rawa atu ma te kowhiringa, whakawhiti, me nga mahi whakarereke. Ko ia tohu kei mua i te Pareto e tohu ana i te hokohoko-kore - karekau tetahi o nga whainga ka taea te whakapai ake me te kore e patu i tetahi atu.
Ko te tikanga, ko te NSGA-II (Kore-te nuinga o te Whakaraupapa Ira Algorithm me te elitism) te momo rerekee whakamahia nuitia ana. I roto i te rangahau a-whare i runga i te motini vernier aukume tuuturu V-ahua, ko te whakakotahitanga o te tauira whakakapi whatunga neural BP me te NSGA-II neke atu i te 10% te whakapai ake i roto i te taipana me te arotautanga mate matua. I te rohe o te ao, he rangahau i te tau 2025 a te roopu a Liu Huijun i Progress In Electromagnetics Research C i whakaatu nahanaha i te tukanga arotautanga ira whai-maha me nga whainga rua o te whakanui i te taipana whakaputa me te whakaiti i te ripple torque. I tua atu, ko te whakakotahitanga o nga huringa ira me te tikanga TOPSIS kua whakaarohia mo te arotautanga hanganga mokamoka rotor i roto i te waea papatahi i nga motuka tukutahi aukume tuturu.
Karekau e mahi takitahi nga taakete ira whainga maha. He rereke nga mahi a te whanau metaheuristic i runga i nga ahuatanga raruraru:
· Ko te arotautanga o te pokai matūriki (PSO) , i whakaaweahia e te kahui manu, ka eke ki te arotautanga o te ao o nga taurangi haere tonu. I roto i te arotautanga o te nekeneke axial-mara korekore, kua whakamahia te GA me te PSO ki te whakanui i te mana whakaputa mo ia waeine rōrahi aukume tuturu. Kua whakamahia hoki te PSO kua whakaritea mo te inertia ki te arotautanga tawhā hanganga o te nekeneke-waa-waa-axial-waa-a-waa-whakawhiti-whakawhiti i te motini rere reructance.
· Ko nga whatunga neural artificial (ANN) hei tauira whakakapi. Na te mea ka taea e ia whaihanga huānga mutunga (ina koa te 3D FEM) mai i nga meneti ki nga haora, ma te whakauru tika atu ki roto i te kohanga arotautanga ka nui te taumahatanga o te rorohiko. Na reira, he maha nga wa e whakangunguhia ana e nga kairangahau nga ANN mo nga raraunga FEM pono, ka whakakapi i nga whaihanga haora-roa me nga matapae taumata tuarua me te whakapai ake i te pai o te rorohiko. I roto i te arotautanga o te motini whakakorikori kua awhinahia e aukume tuturu, i whakamahia he miihini ira-a-ira ira-whakapaipai-paitia tautoko vector machine (GASVM) me te NSGA-II ki te whakatutuki i te arotautanga kaupapa-maha.
· Ko te arotautanga o te koroni popokorua (ACO) kua whakamahia ano ki te arotautanga pai o nga motuka rere axial. I roto i te arotautanga o te motika DC kore-waahi-a-axial-flux-waa-taarua kotahi, i whakapai ake a GA i te kaha mai i te 91.01% ki te 91.57%, i te mea ka piki ake te ACO ki te 91.80%.
Na te whakakotahitanga o enei tikanga metaheuristic kua taea te whakapai ake i te pai ake ki te 15% mo nga motuka rere axial i raro i nga tikanga whakahaere - he tino whakatutukitanga i mua i te kaha ake o nga paerewa umanga mo nga punaha taraiwa kaha.
III. Nga Rauemi SMC me te Hanga Tata-Kupenga-Hanga: 'Geometric Freedom' i roto i te Rotor Manufacturing
Mena ka whakatauhia e te huinga Halbach me te arotautanga whainga-maha nga wero 'hoahoa hiko' o nga motika rewharewha axial, katahi ka tuhia ano nga tikanga o te 'manufacturability' nga rauemi hiato autō (SMC) me nga hangarau hanga tata-kupenga.
Ko te hiato autō ngohe he rauemi autō i hangaia ma te pehi i te paura rino me te herenga whakaraerae hiko na roto i te tukanga whakarewa paura. Ko te tukanga konganuku paura ka hanga he paparanga whakamarumaru i waenga i nga matūriki autō, ka whakaiti pai i nga mate o naianei eddy; i taua wa ano, ka whakaatu a SMC i nga taonga autō isotropic – he rerekeetanga taketake mai i te whanonga anisotropic o nga raima maitai kirikiri tuku iho. Ka taea e te maitai Silicon te kawe kiato rewharewha teitei (te kukū ≥ 2.0 T) anake i roto i tona ahunga hurihuri ahu e rua, engari he kino te mahi i roto i nga ara iahiko autō-toru. Ko te SMC, kei te tautoko i te hoahoa ara rewharewha-toru pono, ka waiho hei kaikawe taonga tino pai mo nga topologies hou penei i nga motika rewharewha axial e whakawhirinaki ana ki te tohatoha mara autō 3D.
Ko te mea nui, ko te SMC e whakarato ana i te hoahoa rotor me te tohu koretake o te hangahanga.
Me hanga nga uho maitai kirikiri tuku iho na roto i te mekameka roa o nga mahi - te kuini, te taapu, te whakapiri, me etahi atu - me te iti o te whakamahi rauemi me nga herenga ahuahanga nui. Ko te SMC, ma te whakamahi i te whakarewatanga paura, ka taea te hanga i tetahi waahanga hangahanga o nga ahuatanga ahuahanga tino uaua. Koinei te tino tikanga o te 'near-net-shape forming' : he hoahoa tata ki te ahua whakamutunga ka taea te mohio tika ma te pehi i te maaka, ka tino whakaiti i te mahi miihini.
Ka tino kitea tenei painga i roto i nga motika rere axial. I roto i te rangahau 2025 e te Japan Powder Metallurgy Society, i whakamahia te SMC ki te hanga i nga niho me nga kopa rua o te stator, me te whakanui ake i te waahi whakahē i waenga i te stator me te rotor i te wa ano e whakapai ake ana i te mahi hiko me te pai o te hanga. Ko te ripoata a te umanga a-whare mai i Oketopa 2025 i kii ano ko te SMC, he mihi ki ona taonga aukume isotropic, he iti te ngaro o naianei, me te tautoko mo te hoahoa rewharewha 3D, kei te tarai i nga motuka axial flux ki te mahi teitei, te iti o te whakapau kaha, me te hanga papatipu pumau. I nga taumata tukanga o naianei, kua pai ake te rite o nga stators SMC e neke atu i te 15%, a ko te reeti hua katoa kua neke ake i te 96%.
I roto i nga tono matatau ake, ka honoa ano te SMC me te rino silicon ki te hanga i nga hanganga stator ranu : ko te maitai silicon te kawe i te kiato rewharewha teitei (≥ 2.0 T) mo nga ara autō 2D, i te wa e hapai ana te SMC i te rerenga 3D matatini. Ko nga taonga e rua e whakamahi ana i o raatau ake painga i te wa e whakaiti ana i nga mate o naianei me te uaua o te hoahoa.
Ko te tikanga, ko te SMC kaore he hapa. He iti ake tona uruhanga autō i tera o te maitai silicon, e whakaiti ana i te kiato rewharewha tihi i roto i nga tono auau-iti rawa; i tua atu, ko tona ahua pakarukaru ka nui ake nga whakaaro mo te kaha miihini mo te whakamahi taha rotor. Heoi ano, mo nga ahuahanga uaua o nga kopa stator i roto i nga motuka rere axial, ko nga painga o te SMC he nui ake i ona ngoikoretanga - na reira i kiia ai hei whakakorikori matua mo te whakatere i te hokohoko o nga motuka hiko axial..
IV. Whakamutunga: E toru nga Taviri, Kotahi te Mihana
Mai i te auahatanga i roto i nga tikanga ara iahiko autō (Halbach huānga me te rua-skewed pou), ki te hanganga o te tikanga hoahoa (maha-whaainga hātepe ira ira me nga tikanga metaheuristic), ka mutu ki te huringa tauira i roto i nga rawa me te whakangao (SMC tata-kupenga-ahua hanga), ko te hoahoa o te mahi teitei axial flux rotors motopaika kei te huri - mai i te 'exfound' 'whakatairanga-aia + rauemi-aia'.
Ko te huinga Halbach e arotahi ana i te rere autō ki nga taumata kaore ano i rite; ka tutuki te hanganga pou-rua-skewed te pehi ripple tika; Ko nga huringa ira ira me nga tikanga metaheuristic maha-whaainga ka taea te kimi i te Pareto-pai rawa atu i waenga i nga utu hiko, waiariki, me nga utu whakangao i roto i te waahi rapu nui; ka takahia e te SMC nga herenga ahu-toru o te hanga tuku iho, ka taea te whakaputa papatipu ki nga ahuahanga uaua i mua noa i nga pepa matauranga. Ko enei taviri e toru ka whakakotahi ki te whainga kotahi - me te kore e patu i nga mahi, ki te kawe mai i nga motuka rere axial ki roto i a tatou waka, waka rererangi, robots, me nga taputapu kaainga i te utu iti, me te wa poto ake, me te pono ake.
Mo nga miihini me nga kairangahau, ehara i te mea ko te whakawhānui tonu i nga rohe hangarau, engari he matapihi o te huringa hoahoa-paradigm e tika ana kia hopukina.
