Motor Fluks Aksial vs Fluks Radial: Kapan Motor Cakram Lebih Cocok?

Kebanyakan motor listrik industri menggunakan desain fluks radial.

Ini adalah struktur yang matang dan banyak digunakan yang bekerja dengan baik di pompa, kipas, konveyor, kompresor, dan mesin lainnya yang tak terhitung jumlahnya.

Motor fluks aksial mengambil pendekatan yang berbeda.

Alih-alih mengatur medan magnet terutama melintasi jari-jari motor silinder, motor fluks aksial mengarahkan fluks magnet sepanjang sumbu poros. Hal ini menciptakan konstruksi datar berbentuk cakram, itulah sebabnya motor fluks aksial juga biasa disebut motor cakram.

Geometri yang berbeda dapat menciptakan keuntungan yang berguna, namun tidak berarti motor fluks aksial secara otomatis merupakan pilihan yang tepat untuk setiap mesin.

Pertanyaan sebenarnya adalah: Apa yang dibutuhkan aplikasi dari motor?

Apa Perbedaan Utama Antara Fluks Aksial dan Radial?

Perbedaan yang paling mudah dilihat adalah bentuknya.

Motor fluks radial konvensional umumnya memiliki bodi silinder yang lebih panjang. Rotor berputar di dalam atau di sekitar stator, dan fluks magnet bergerak terutama dalam arah radial.

Motor fluks aksial biasanya lebih lebar dan pendek.

Permukaan magnet aktifnya saling berhadapan melintasi celah udara aksial, memungkinkan torsi dihasilkan dalam radius efektif yang relatif besar.

Geometri ini mengubah cara motor menggunakan ruang pemasangan.

Mesin dengan banyak ruang aksial mungkin tidak memiliki alasan untuk beralih dari motor radial konvensional.

Namun ketika panjang aksial terbatas, motor berbentuk cakram dapat membuka pilihan kemasan yang berbeda.

Mengapa Diameter Motor Penting untuk Torsi

Torsi tidak ditentukan oleh tenaga motor saja.

Jari-jari di mana gaya elektromagnetik bekerja juga penting.

Motor fluks aksial dapat menggunakan diameter aktif yang relatif besar sekaligus menjaga motor tetap pendek pada arah aksial. Hal ini dapat membuat arsitekturnya menarik untuk aplikasi yang membutuhkan torsi besar tanpa bodi motor yang panjang.

Itu tidak berarti setiap motor fluks aksial secara otomatis menghasilkan torsi lebih besar daripada setiap motor radial.

Diameter motor, pembebanan magnet, desain belitan, pendinginan dan kecepatan semuanya mempengaruhi hasil akhir.

Namun geometri memberi desainer cara lain untuk menyeimbangkan torsi dan ruang pemasangan.

Hal ini terutama relevan pada aplikasi kecepatan rendah dan torsi tinggi.

Dimana Pengoperasian Kecepatan Rendah dan Torsi Tinggi Menjadi Bermanfaat

Banyak sistem industri menggunakan motor berkecepatan tinggi bersama dengan gearbox atau tahap reduksi mekanis lainnya.

Gearbox mengubah kecepatan motor menjadi kecepatan keluaran yang lebih rendah dan torsi keluaran yang lebih tinggi.

Dalam beberapa aplikasi, motor magnet permanen fluks aksial dapat dirancang untuk beroperasi mendekati kecepatan mesin yang diperlukan.

Hal ini dapat mengurangi jumlah pengurangan mekanis yang diperlukan, atau dalam beberapa kasus mendukung pengaturan penggerak langsung.

Rangkaian produk fluks aksial dan magnet permanen Jiangnan Electric saat ini mencakup beberapa contoh titik operasi jenis ini.

JNPM520-30 bertenaga 30 kW dan 245 rpm dengan torsi terukur 1,169 N·m, sedangkan JNPM520-45 bertenaga 45 kW dan 245 rpm dengan torsi terukur 1,754 N·m. Rangkaian produk yang sama juga mencakup model berkecepatan lebih tinggi seperti JNPM275-7,5 7,5 kW pada 1.450 rpm dan JNPM275-15 15 kW pada 3.000 rpm.

Kisaran ini menggambarkan poin penting: teknologi fluks aksial tidak terbatas pada satu rentang kecepatan atau satu aplikasi.

Motor masih perlu dirancang berdasarkan kebutuhan kecepatan torsi aktual.

Contoh Penggerak Langsung Nyata: Peralatan Pemompaan Balok

Salah satu aplikasi praktis Jiangnan Electric adalah motor cakram magnet permanen JNPM520-45 yang digunakan dalam sistem penggerak pemompaan sinar.

Konfigurasi yang didokumentasikan adalah:

• nilai daya: 45 kW;
• kecepatan terukur: 245 rpm;
• torsi terukur: 1,754 N·m;
• tegangan suplai: 380 V;
• tingkat perlindungan: IP55;
• pendinginan: pendinginan alami;
• pemasangan: horisontal;
• susunan poros: poros berongga berkunci.

Kecepatan pengoperasian rendah dan torsi tinggi memungkinkan motor diintegrasikan secara berbeda dari motor industri berkecepatan tinggi konvensional.

Dalam aplikasi jenis ini, nilai arsitektur motor cakram bukan hanya karena motornya "lebih maju".

Manfaat praktisnya didapat dari mencocokkan struktur motor dengan drivetrain.

Dokumentasi produk secara khusus menjelaskan bahwa struktur cakram memiliki dimensi aksial pendek dan cocok untuk pemasangan di mana ruang aksial terbatas, termasuk sambungan langsung ke peralatan transmisi unit pompa.

Panjang Aksial Kompak Dapat Mengubah Tata Letak Alat Berat

Perancang mesin sering kali fokus pada tenaga dan torsi motor terlebih dahulu.

Kemasan fisik terkadang menjadi masalah di kemudian hari.

Motor fluks aksial dapat berguna ketika ruang yang tersedia berdiameter relatif lebar tetapi terbatas sepanjang arah poros.

Contoh umum mungkin termasuk:

• modul penggerak industri kompak;
• mesin penggerak langsung;
• retrofit peralatan;
• peralatan bergerak;
• mesin dengan panjang drivetrain terbatas.

Brosur motor cakram Jiangnan saat ini mencakup konfigurasi industri 7,5 kW yang beroperasi pada 1.450 rpm, bersama dengan konfigurasi ladang minyak kecepatan rendah 30 kW dan 45 kW. Brosur tersebut secara khusus memposisikan bentuk aksial pendek berguna untuk tata letak peralatan kompak.

Hal yang penting bukanlah bahwa motor aksial selalu lebih kecil.

Proporsinya sangat berbeda.

Motor yang lebih lebar dan rata dapat mengatasi masalah pengemasan yang tidak bisa dilakukan oleh motor silinder panjang.

Bagaimana dengan Efisiensi?

Motor fluks aksial magnet permanen dapat dirancang untuk efisiensi tinggi.

Jalur magnet pendek dan eksitasi magnet permanennya dapat mengurangi kerugian tertentu dibandingkan dengan beberapa struktur motor konvensional.

Namun, efisiensi harus selalu dievaluasi menggunakan data motor aktual dan titik pengoperasian.

Efisiensi motor berubah dengan:

• kecepatan;
• memuat;
• desain berliku;
• bahan magnetis;
• pendinginan;
• pengaturan berkendara.

Bagi pembeli industri, pertanyaan yang berguna bukanlah: "Apakah motor fluks aksial lebih efisien?"

Pertanyaan yang lebih baik adalah: "Efisiensi apa yang dicapai motor ini pada kecepatan dan beban di mana mesin saya biasanya beroperasi?"

Perbedaan ini penting karena banyak mesin tidak menghabiskan sebagian besar waktu pengoperasiannya pada beban tetapan 100%.

Pengembangan motor cakram milik Jiangnan menggunakan magnet permanen bersama dengan struktur fluks aksial dan bahan magnet lunak nanokristalin dalam desain tertentu. Materi perusahaan menggambarkan tujuannya sebagai mengurangi kerugian magnet dan belitan sambil mempertahankan struktur yang kompak.

Namun, untuk proyek nyata, efisiensi harus dipastikan berdasarkan model motor tertentu daripada menerapkan satu persentase ke seluruh rangkaian produk.

Apakah Motor Fluks Aksial Selalu Menghilangkan Gearbox?

TIDAK.

Ini adalah poin lain yang sering kali disederhanakan.

Motor fluks aksial dapat dirancang untuk operasi kecepatan rendah dan torsi tinggi, yang memungkinkan penggerak langsung pada beberapa mesin.

Namun penghapusan gearbox tergantung pada kebutuhan:

• kecepatan keluaran;
• torsi terus menerus;
• torsi puncak;
• inersia mesin;
• kondisi awal;
• ruang instalasi yang tersedia;
• strategi pengendalian penggerak.

Jika alat berat memerlukan rentang kecepatan atau rasio transmisi yang sangat berbeda, girboks mungkin masih menjadi solusi yang lebih baik.

Penggerak langsung adalah keputusan aplikasi, bukan fitur otomatis pada setiap motor cakram.

Desain Termal Tetap Penting

Bodi motor yang pendek tidak menghilangkan kebutuhan akan pendinginan yang tepat.

Torsi tinggi berarti pembebanan elektromagnetik tinggi, dan panas yang dihasilkan masih harus keluar dari motor.

Desain fluks aksial mendapatkan keuntungan dari luas permukaannya yang besar, namun kinerja termal sebenarnya bergantung pada struktur internal dan metode pendinginan.

Aplikasi industri yang berbeda mungkin menggunakan pendinginan alami, pendinginan udara paksa, atau pendinginan cair.

Rangkaian produk Jiangnan saat ini mencakup pengaturan pendinginan yang berbeda untuk aplikasi motor fluks aksial dan magnet permanen, bukan hanya satu metode pendinginan untuk setiap tingkat daya.

Untuk proyek OEM, siklus kerja dan lingkungan pemasangan perlu dipertimbangkan bersama dengan daya terukur.

Fluks Aksial Tidak Secara Otomatis Lebih Baik Dari Fluks Radial

Motor fluks radial tetap menjadi solusi tepat untuk sejumlah besar mesin.

Mereka memiliki proses manufaktur yang matang, standar kerangka yang ditetapkan, ketersediaan pemasok yang luas, dan praktik pemasangan yang dipahami dengan baik.

Jika motor radial standar telah memenuhi persyaratan alat berat dalam hal ukuran, efisiensi, torsi, biaya, dan keandalan, mengubah arsitektur motor dapat menambah pekerjaan pengembangan yang tidak perlu.

Fluks aksial menjadi lebih menarik ketika aplikasi memiliki alasan khusus untuk menggunakannya.

Alasan umum meliputi:

• ruang instalasi aksial terbatas;
• operasi kecepatan rendah dan torsi tinggi;
• minat pada berkendara langsung;
• kebutuhan torsi tinggi dalam paket kompak;
• kendala berat atau kemasan;
• kebutuhan untuk mendesain ulang drivetrain daripada sekadar mengganti motor standar yang ada.

Inilah sebabnya mengapa mesin harus didahulukan.

Apa yang Harus Disediakan OEM Sebelum Memilih Motor Axial-Flux?

Permintaan seperti "Kami membutuhkan motor fluks aksial 30 kW" adalah titik awal yang berguna, namun tidak cukup untuk pemilihan akhir.

Untuk proyek industri, informasi berikut ini lebih berguna:

• nilai daya;
• kecepatan terukur;
• torsi terus menerus;
• torsi puncak yang dibutuhkan;
• voltase;
• rentang kecepatan operasi;
• siklus tugas;
• karakteristik beban;
• dimensi poros;
• metode pemasangan;
• diameter motor maksimum yang tersedia;
• panjang aksial maksimum yang diijinkan;
• kondisi pendinginan;
• suhu lingkungan;
• persyaratan perlindungan;
• informasi penggerak atau inverter.

Untuk mesin yang sudah ada, foto, papan nama motor, dan gambar mekanis dapat mempersingkat proses pemilihan secara signifikan.

Untuk konversi penggerak langsung, informasi tentang girboks yang ada dan kecepatan keluaran akhir juga penting.

Opsi Motor Fluks Aksial Listrik Jiangnan

Hangzhou Jiangnan Electric Motor Co., Ltd. saat ini menawarkan motor listrik fluks aksial, PMSM konvensional, dan platform motor magnet permanen lainnya untuk aplikasi industri.

Keluarga JNPM saat ini mencakup titik pengoperasian kecepatan rendah, torsi tinggi, dan kecepatan tinggi. Contohnya meliputi:

Motor tetap harus dipilih berdasarkan kebutuhan mesin sebenarnya, bukan berdasarkan tenaga saja.

Untuk proyek pengembangan dan retrofit OEM, Jiangnan Electric dapat meninjau kecepatan, torsi, cakupan pemasangan, sistem penggerak, dan antarmuka mekanis pelanggan sebelum merekomendasikan konfigurasi yang sesuai.

Pilih Arsitektur Motor di Sekitar Mesin

Perbedaan utama antara motor fluks aksial dan motor fluks radial bukan hanya pada bentuknya.

Geometri elektromagnetik yang berbeda mengubah cara motor dikemas dan bagaimana torsi dapat dikembangkan dalam paket tersebut.

Untuk mesin konvensional dengan pemasangan standar dan banyak ruang pemasangan, motor fluks radial mungkin tetap menjadi pilihan paling praktis.

Untuk alat berat yang mementingkan panjang aksial, torsi kecepatan rendah, atau penyederhanaan drivetrain, motor fluks aksial dapat memberikan alternatif yang berguna.

Keputusan terbaik dimulai dari alat berat: torsi yang dibutuhkan → kecepatan yang dibutuhkan → ruang yang tersedia → drivetrain → siklus kerja → pendinginan → arsitektur motor.

Setelah kondisi tersebut jelas, akan lebih mudah untuk memutuskan apakah motor cakram benar-benar berguna atau sekadar berbeda.

Hangzhou Jiangnan Electric Motor Co., Ltd www.jnelectricmotor.com

Penafian

Informasi dalam artikel ini disediakan untuk referensi umum saja. Spesifikasi produk, kinerja, opsi konfigurasi, dan kesesuaian harus dievaluasi secara rinci untuk aplikasi yang dimaksudkan dan kondisi pengoperasian sebenarnya. Sebelum memilih, membeli, atau menggunakan produk, harap konfirmasikan detail yang relevan dengan Jiangnan Electric dan lihat dokumentasi teknis yang berlaku serta spesifikasi yang disepakati. Artikel ini tidak menggantikan petunjuk khusus produk atau penilaian teknik profesional.