Aksiaalivuokoneiden soveltuvuus mobiilikäyttöihin
Nieminen, Miika (2025)
Kandidaatintyö
2025
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025051240255
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025051240255
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on selvittää, analysoida ja vertailla aksiaalivuokoneiden ja radiaalivuokoneiden toimintaperiaatteita, ominaisuuksia ja rakenteita ja niiden perusteella arvioida aksiaalivuokoneen soveltuvuutta erilaisiin mobiileihin käyttökohteisiin. Työssä on tarkoitus selvittää voiko vähemmän käytetty aksiaalivuoteknologia soveltua mobiilikäyttöihin jopa paremmin kuin radiaalivuoteknologia.
Rakenteellisten ja teknisten ominaisuuksien erojen pohjalta analysoidaan kokonaisvaltaisesti aksiaalivuokoneen soveltuvuutta liikenteen jokaiselle osa-alueelle (työkoneissa sekä tie-, raide-, meri- ja ilmailuliikenteessä). Työssä pyritään tarkastelemaan mahdollisimman laajasti erityyppisiä ja eri kokoluokan kulkuneuvoja ja niiden monenlaisia vaatimuksia sähköiseltä voimalinjalta, jotta löydetään mahdollisimman monia potentiaalisia käyttökohteita aksiaalivuokoneille.
Tämän kirjallisuuskatsauksena toteutetun kandidaatintyön perusteella todettiin aksiaalivuokoneiden tarjoavan useita etuja radiaalivuokoneisiin nähden, yhtenä mobiilikäyttöjen kannalta tärkeimpänä etuna suurempi ominaisvääntömomentti ja ominaisteho. Myös rakenteeltaan aksiaalivuokone eroaa radiaalivuokoneesta ja ulkomittojensa puolesta ne voivat soveltua paremmin integroitavaksi etenkin joihinkin hybridi- mutta myös täyssähköisiin kulkuneuvoihin. The objective of this bachelor’s thesis is to investigate, analyze, and compare the operating principles, characteristics, and structures of axial flux and radial flux machines, and based on this comparison, to evaluate the suitability of the axial flux machine for various mobile applications. The work aims to determine whether the less commonly used axial flux technology might be even better suited for mobile applications than radial flux technology.
Based on the differences in structural and technical characteristics, the suitability of axial flux machines is systematically analyzed across all transport sectors (heavy machinery, road- , rail-, marine-, and aviation vehicles). The study aims to cover a wide range of vehicle types and sizes, considering their diverse electric powertrain requirements, to identify numerous potential applications for axial flux machines.
Conducted as a literature review, this thesis concludes that axial flux machines offer several advantages over radial flux machines. One of the most significant benefits for mobile applications is their higher torque and power density. Furthermore, the distinct structure and external dimensions of axial flux machines may make them more suitable for integration into certain hybrid and fully electric vehicles.
Rakenteellisten ja teknisten ominaisuuksien erojen pohjalta analysoidaan kokonaisvaltaisesti aksiaalivuokoneen soveltuvuutta liikenteen jokaiselle osa-alueelle (työkoneissa sekä tie-, raide-, meri- ja ilmailuliikenteessä). Työssä pyritään tarkastelemaan mahdollisimman laajasti erityyppisiä ja eri kokoluokan kulkuneuvoja ja niiden monenlaisia vaatimuksia sähköiseltä voimalinjalta, jotta löydetään mahdollisimman monia potentiaalisia käyttökohteita aksiaalivuokoneille.
Tämän kirjallisuuskatsauksena toteutetun kandidaatintyön perusteella todettiin aksiaalivuokoneiden tarjoavan useita etuja radiaalivuokoneisiin nähden, yhtenä mobiilikäyttöjen kannalta tärkeimpänä etuna suurempi ominaisvääntömomentti ja ominaisteho. Myös rakenteeltaan aksiaalivuokone eroaa radiaalivuokoneesta ja ulkomittojensa puolesta ne voivat soveltua paremmin integroitavaksi etenkin joihinkin hybridi- mutta myös täyssähköisiin kulkuneuvoihin.
Based on the differences in structural and technical characteristics, the suitability of axial flux machines is systematically analyzed across all transport sectors (heavy machinery, road- , rail-, marine-, and aviation vehicles). The study aims to cover a wide range of vehicle types and sizes, considering their diverse electric powertrain requirements, to identify numerous potential applications for axial flux machines.
Conducted as a literature review, this thesis concludes that axial flux machines offer several advantages over radial flux machines. One of the most significant benefits for mobile applications is their higher torque and power density. Furthermore, the distinct structure and external dimensions of axial flux machines may make them more suitable for integration into certain hybrid and fully electric vehicles.