Die belangrikheid van rotorontwerp in hoëspoed-borsellose motors

Hoëspoed borsellose motorrotor werk tipies teen snelhede wat wissel van 20 000 tot 100 000 RPM. Die ontwerp van hoëspoedmotors verskil aansienlik van dié van konvensionele laespoed-, laefrekwensiemotors. ’n Dinamiese ontleding van die rotor- en laerstelsels is van kardinale belang vir die bedryfsbetroubaarheid van hoëspoedmotors.

Die ontwerp van die rotor is die sleutel in hoëspoed-borsellose motorontwerp, met hoofoorwegings insluitend: die keuse van rotordsnee en -lengte, keuse van permanente magneetmateriaal en beskermingsmetodes wat gebruik word (aangesien die permanente magnete nie die geweldige sentrifugale kragte kan weerstaan ​​wat by hoë snelhede ondervind word nie en met hoësterkte-materiale afgeskerm moet word). Dit behels ontleding van rotorsterkte en styfheid en die ontwerp van laers (aangesien hoëspoed-borsellose motors nie standaardlaers kan gebruik nie en eerder nie-kontaktipes soos lug- of magnetiese laers moet gebruik).

Vir hoëspoed-borsellose motors moet die ontwerp van die permanente magneetrotor beide elektromagnetiese en meganiese aspekte in ag neem. Dit beteken die permanente magneetrotor moet 'n voldoende sterk rotasie-magnetiese veld vir die statorwikkelings verskaf, terwyl dit ook in staat is om die enorme sentrifugale kragte wat deur hoëspoedrotasie opgewek word, te weerstaan.

Hoëspoed borsellose motors het oor die algemeen minder pole, gewoonlik met 2 of 4 pole. 'n 2-polige motor vergemaklik die gebruik van 'n soliede struktuur vir die permanente magnete om meganiese en elektromagnetiese simmetrie te verseker. Verder is die magnetiese veld van die statorkern en die wikkelstroom en -frekwensie van 'n 2-polige motor net die helfte van dié van 'n 4-pool motor, wat help om die yster- en koperverliese in die motorstator te verminder. 'n Groot nadeel van 2-polige motors is egter dat die statorwikkelings langer is en 'n groter statorkernarea benodig.

Die keuse van permanente magneetmateriaal in hoëspoed-borsellose motors beïnvloed die motor se grootte en werkverrigting aansienlik. By die keuse van permanente magneetmateriaal, sluit oorwegings in:

1. Om die motor se kragdigtheid en doeltreffendheid te verbeter, moet materiale met 'n hoë oorblywende vloeddigtheid, dwangvermoë en magnetiese energieproduk gekies word.

2. Die demagnetiseringskurwe van die permanente magneetmateriaal moet lineêr verander binne die toelaatbare bedryfstemperatuurreeks. Om te verseker dat die werkingstemperatuur van die permanente magneetrotor nie die demagnetiseringstemperatuur van die magnete oorskry nie, moet hoë-temperatuurbestande permanente magneetmateriaal gebruik word.

Gegewe die geweldige sentrifugale kragte wat hoëspoed borsellose motor permanente magneet rotors moet weerstaan, is die meganiese eienskappe van die magneet materiale ook krities. Met inagneming van die tegniese vereistes en materiaalkoste, word gesinterde neodymium-ysterboor, 'n soort poeiermetallurgie permanente magneetmateriaal, algemeen gebruik. Beskermingsmetodes vir hierdie magnete sluit in die byvoeging van 'n hoësterkte, nie-magnetiese beskermende omhulsel buite die magneet wat styf daaroor gepas is. Nog 'n beskermingsmetode behels die gebruik van koolstofveselbande om die magnete vas te maak.