Invoering:Axiale veldmotoren hebben een vlakke luchtspleet en een axiaal magnetisch veld, daarom worden ze ook wel schijfmotoren of cirkelmotoren genoemd. Axiale veldmotoren zijn compact, klein van formaat, lichtgewicht en hebben een hoge koppeldichtheid. De eerste elektromotor ter wereld was de schijfgenerator van Faraday.
Karakteristieken van schijfmotoren
1) Platte vorm en korte axiale afmeting, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor toepassingen met strikte ruimtebeperkingen.
2) De luchtspleet is vlak en het magnetische veld van de luchtspleet is axiaal, vandaar de naam axiale veldmotor.
3) Het werkingsprincipe van schijfmotoren is hetzelfde als dat van kolommotoren.
1. Structuur schijfmotor
Schijfmotoren zijn verkrijgbaar in verschillende configuraties, waaronder enkele-schijf, dubbele-schijf en composiet-schijf.
Bij traditionele motorconstructies bevindt de stator zich aan de rand en draait de rotor in het midden (zie figuur rechtsonder). De opening tussen de stator en de rotor is een cilindrisch oppervlak (zie figuur linksonder). Het semi-transparante cilindrische oppervlak in de figuur is het luchtspleetoppervlak. De magnetische krachtlijnen staan loodrecht op het luchtspleetoppervlak en evenwijdig aan de diameterrichting op dat punt, de zogenaamde radiale luchtspleetflux.
Bij de meeste schijf-motoren zijn zowel de stator als de rotor schijfvormig-, en de luchtspleet daartussen is een vlak loodrecht op de motoras. De figuur linksonder toont dit luchtspleetvlak, semi-transparant weergegeven. Magnetische krachtlijnen staan loodrecht op het luchtspleetvlak en evenwijdig aan de asrichting, ook wel axiale luchtspleetflux genoemd.. 1. Structuur met enkele schijf
De enkele schijfstructuur is eenvoudig, maar om het probleem van de onbalans van de axiale kracht op te lossen, is de koppeldichtheid niet erg hoog en wordt deze meestal gebruikt in generatoren.
2. Tussenrotor
De tussenrotor-dubbele statorstructuur (S-R-S) is een rotorschijf met in het midden geïnstalleerde magneten, met statorwikkelkernen aan beide uiteinden. De koppeldichtheid wordt vergroot en de magnetische trekkracht van de kernen aan beide zijden kan elkaar opheffen, waardoor het probleem van onevenwichtige axiale kracht wordt opgelost. Een ander voordeel van de tussenliggende rotorstructuur is de zeer hoge warmteafvoerefficiëntie van de wikkelingen en kernen.
De tussenliggende rotorstructuur is de hoofdconfiguratie geworden, vooral omdat de montage van de stator en de rotor gemakkelijker te realiseren is met een hoge-precieze positionering. In één getoond voorbeeld is de stator door middel van lassen rechtstreeks met het chassis verbonden. Overeenkomend met de tussenliggende rotorstructuur is de tussenliggende statorstructuur, ook wel de binnenste statorstructuur genoemd. In deze structuur bevinden de twee rotorschijven zich aan de buitenkant en de stator aan de binnenkant.
3. Tussenstator
Tussenliggende stator-Dubbele rotorstructuur (R-S-R): De tussenliggende statorstructuur heeft ook een dubbele luchtspleet en kan een axiale krachtbalans bereiken. Dit evenwicht wordt echter weerspiegeld op de rotoras; elke individuele rotorschijf wordt nog steeds onderworpen aan eenzijdige kracht. Daarom moet de axiale doorbuigingsvervorming van de rotorschijf zorgvuldig worden berekend om grote oneffenheden in de dikte van de luchtspleet te voorkomen.
Een uniek voordeel van de tussenliggende statorstructuur is de geschiktheid ervan voor kernloze of dunne-kernstructuren. Een nadeel is echter de moeilijkheid bij het positioneren en monteren van de stator. De tussenliggende statorstructuur heeft inferieure warmtedissipatie-eigenschappen vergeleken met de tussenliggende rotorstructuur, omdat de wikkelingen de belangrijkste warmtebron zijn. Omdat de wikkelingen niet rechtstreeks in contact komen met de eindafdekkingen, is de efficiëntie van de warmteafvoer erg laag en hoopt warmte zich gemakkelijk op in de schijven. Daarom moet er een extra intern koelluchtpad worden ontworpen.
4. Composietstructuur met meerdere- schijven
Een composietstructuur met meerdere -schijven is in wezen een axiale superpositie van een tussenliggende statorstructuur en een tussenliggende rotorstructuur. Deze structuur kan een hoge koppeldichtheid bieden, maar de montage en het ontwerp ervan zijn zeer complex en worden over het algemeen niet vaak gebruikt.
