Ek — İkincil Nedenler
AX20 LC 001 · Isınma ve Verim Analizi

Bu Ek Hakkında

Ana rapordan ayrılan küçük ve ikincil konular burada toplanmıştır. Bunlar ısınma ve verim kaybının ana kaynağı değildir; ana çözümler (rotor girdap kaybı, sargı / akım tarafı) uygulandıktan sonra ya da fırsat oldukça ele alınabilir. Ana rapor: isinma-raporu.pdf.

N-4PWM Dalgalılığı ve Paralel Stator Bağlantısı

Akım dalgalılığı kabaca Δi ∝ Vdc / (L · fpwm) ile değişir. İki statorun paralel bağlanması eşdeğer endüktansı tek statorun yarısına, seri bağlantının ise dörtte birine indirir. Eksenel akı + açık oluk + 2 mm mertebesinde hava aralığı zaten düşük endüktans demektir. ≥ 16 kHz PWM uygun bir değerdir, ancak dalgalılık L ölçülmeden bilinemez. Yüksek frekanslı dalgalılık alanı alüminyum ve mıknatıs yüzeyinde (δ ≈ 0,9 / 4,9 mm) ek girdap akımı yaratır.

N-5Hava Aralığı Asimetrisi ve Statorlar Arası Dolaşım Akımı

İnceleme raporunda volan merkez kaçıklığı 0,046–0,063 mm ve rulman yataklarında gevşeklik tespit edilmiştir. Paralel bağlı iki stator farklı hava aralığı görürse EMK'ları farklılaşır ve aralarında sürücü göstergesinde görünmeyen bir dolaşım akımı akar; bu akım stator sargısını ısıtır. Ayrıca eksenel çekim kuvvetleri dengelenmez: rotor bir statora yaklaştıkça o taraftaki çekim artar (negatif yay etkisi) ve rulmanlara eksenel yük biner.

N-6Rulman Sürtünmesi · N-7Enkoder Ofseti

Rulman ısısı mil üzerinden diske iletilebilir; ancak gövde ve rulman bölgesi sıcak bildirilmediği için ikincil kabul edilmiştir. Enkoder elektriksel açısı kaymışsa sürücü aynı tork için gereksiz Id akımı basar; yüksüzde Id ve Iq ayrı kaydedilerek kolayca kontrol edilir.

Mekanik Yan Etki: Isıl Genleşme

Al ≈ 23·10⁻⁶ /K, NdFeB ≈ −1…+5·10⁻⁶ /K. 30 mm'lik bir cepte 80 K artış ≈ 0,05 mm ek boşluk demektir: yapıştırma hattında gerilme ve mıknatıs gevşemesi riski oluşur.

Perçinli FR4 Kilit Plakaları

B yüzündeki 2 mm FR4 plakalar mıknatısları eksenel kilitliyor ve Al ağlara perçinli. Al (≈ 23·10⁻⁶ /K) ile FR4'ün düzlem içi genleşmesi (≈ 12–16·10⁻⁶ /K) farklı olduğundan 60–100 °C döngülerinde perçinli bağlantı gevşeyebilir; FR4 ayrıca B yüzünde ısı atımını biraz zorlaştırır. Perçin malzemesi (paslanmaz / alüminyum) ve sıkılığı periyodik kontrolde izlenmeli.

Ölçüm ve Doküman Notları

Ölçüm Notu — Test Yazılımındaki Filtre Geçiş Anlarında Verimi Şişiriyor

Test yazılımı güçleri α = 0,10 katsayılı (τ ≈ 3,3 s) alçak geçiren filtreden geçirip verimi bu değerlerden hesaplıyor ve CSV'ye de filtreli değer yazıyor (pc-app/renderer/pages/dashboard.js:513–519). Bu dosyadaki %74 "tepe verim" t = 49,7 s'de, yavaşlama sırasında oluşuyor: DC güç birden düşerken filtreli değerler saniyelerce sönüyor. "Motor verimi" sütunu ise ölçüm değil, toplam verimin varsayılan %95 sürücü verimine bölünmesi (74 / 0,95 = %77,9). Diğer testlerde ölçülen %78–83 değerlerinin de ham değerlerle ve kararlı noktada yeniden hesaplanması önerilir; müşteri föyüne aktarılacak verim değeri bu şekilde teyit edilmiş olmalıdır.

Ürün Föyü Notu

Föyde "20 kW sürekli" ile "150 Nm @ 1500 rpm" (= 23,6 kW) birlikte yazılmış; bu tutarsızlık tasarım hazırlığında ele alınacak.

Ek — İkincil Testler ve Çözümler
Öncelik: düşük

İkincil Testler

KodTestNeyi ayırt eder?YorumMaliyet
T4Serbest yavaşlama (coast-down), uçlar açıkToplam sürükleme torkuJ · dω/dt = Tkayıp. J CAD'den alınır. T1 ile birlikte manyetik ve mekanik kayıpları ayırır.Düşük
T5Her statorun EMK'sını ayrı ölç (paralel bağlantı açılarak); bağlantı üzerinde pens ampermetreHava aralığı asimetrisi · dolaşım akımıGenlik veya faz farkı %1–2'yi aşıyorsa asimetri var. Bağlantı kapalıyken dolaşım akımı doğrudan ölçülür.Düşük
T6Faz akımı dalga şekli (osiloskop + akım probu) ve sürücüden Id / Iq kaydıPWM dalgalılığı · enkoder ofsetiTepe-tepe dalgalılık ölçülür. Yüksüzde belirgin Id varsa ofset veya alan zayıflatma ayarı kontrol edilir.Orta
T7Hava aralığı ölçümü: her iki tarafta 8 noktada sentil ile; rotorun eksenel konumuMontaj asimetrisiTaraflar arası fark ve çevresel salınım, N-5'in büyüklüğünü verir.Düşük
T8Endüktans ölçümü (Ld, Lq): seri ve paralel bağlantıdaPWM dalgalılığı hesabıL ile Δi hesaplanır; çıkış şoku gerekip gerekmediğine karar verilir.Düşük

İkincil Çözüm Seçenekleri

KodSeçenekHedefBeklenen etkiZorlukNot
AltAl ağları tam kalınlıkta (15 mm) FR4/G10 ile değiştirme — bugün B yüzünde yalnız 2 mm FR4 kaplama var; dış bilezik ve iç halka Al, kesintisizN-1, B2Çok yüksek — halka akımı ve ağ yüzeyi girdapları ortadan kalkarOrtaBilezik merkezkaçı çember gerilmesiyle taşımaya devam eder; tork yolu (FR4 diş → iç halka) yeniden tasarlanmalı. Ekip değerlendirmesi: üretimi zor; tek parça G11 kompozit taşıyıcı da bu sınıfta.
R5İki statoru yarım oluk adımı kaydırma — örn. 90° mekanik = 4,5 oluk = 180° elektrikselN-1, N-3Orta — iki taraftaki oluk dalgalanması kısmen birbirini götürürOrta180° elektriksel kayma yalnızca ikinci statorun sargı yönünün ters bağlanmasıyla karşılanır. Etki FEA ile doğrulanmalı.
R6Çıkış şoku (3 faz) veya statorları seri bağlamaN-4, N-5T1 / T6 sonucuna göreŞok: düşük Seri: yüksekSeri bağlantı EMK'yı iki katına çıkarır; 72–120 V'ta devir sınırı oluşur. Şok hızlı ve geri alınabilir bir adımdır.
R7Göbek ve rulman geçmelerinin revizyonu (İnceleme Raporu B-02, B-04, C-04)N-5, N-6Hava aralığı eşitliği; dolaşım akımı azalırDüşükZaten açık bir aksiyon; ısınma açısından da önceliklidir.
R8Mıknatıs sınıfını UH / EH'ye yükseltmeRiskIsınmayı azaltmaz; demanyetizasyon payını artırırMaliyetTek başına çözüm değildir; R1–R3 ile birlikte güvenlik payı olarak düşünülebilir.
R9Rotor sıcaklık ölçümü (gövdeden IR sensör veya kablosuz sensör)İzlemeSürücüde koruma ve sınırlama imkânıOrtaÜrün seviyesinde, rotor sıcaklığına göre tork sınırlaması için.

Alternatif — Tam FR4 Ağ: Dikkat Edilecekler

  • Al ağlar kalkınca dış bilezik göbekten ayrılır; merkezkaçı çember gerilmesiyle taşır, kesintisiz kalmalı.
  • Tork yolu yeniden tasarlanmalı: FR4 dişlerden iç halkaya yapıştırma + pim/vida. Kısa süreli 300 Nm'de diş başına ≈ 115 N çevresel kuvvet.
  • Malzeme yüksek Tg'li G11/FR5; yapıştırıcının sıcaklık sınıfı SH mıknatısla (150 °C) uyumlu olmalı.
  • Eksenel mıknatıs çekimi ve titreşim için yapısal FEA.