Rootori kujunduse tähtsus kiirete harjadeta mootorites

Kiireharjadeta mootori rootor töötab tavaliselt kiirusel vahemikus 20 000–100 000 p / min. Kiirmootorite disain erineb oluliselt tavapärastest madala sagedusega mootoritest. Rootori ja laamasüsteemide dünaamiline analüüs on kiirete mootorite töökindluse jaoks ülioluline.

Rootori disain on kiire harjadeta mootori kujunduse võtmeks, peamiste kaalutluste korral, sealhulgas: rootori läbimõõdu ja pikkuse valimine, kasutatud püsimagnetimaterjalide valik ja kasutatavad kaitsemeetodid (kuna püsimagnetid ei talu suure kiirusega kokku puutunud tohutuid tsentrifugaaljõude ja neid tuleb kaitsta suure ulatusega materjalidega). See hõlmab rootori tugevuse ja jäikuse analüüsi ning laagrite konstruktsiooni (kuna kiirharjadeta mootorid ei saa kasutada standardlaagreid ja peavad selle asemel kasutama kontaktivaba tüüpe, näiteks õhk või magnetlaagrid).

Kiireharjadeta mootorite puhul peab püsimagneti rootori disain arvestama nii elektromagnetiliste kui ka mehaaniliste aspektidega. See tähendab, et püsiv magnetirootor peab tagama staatori mähiste jaoks piisavalt tugeva pöörlemismagnetvälja, olles samal ajal võimelised vastu võtma ka kiire pöörlemisega tekkivaid tohutuid tsentrifugaaljõude.

Kiire Harjadeta mootoritel on tavaliselt vähem poolakaid, tavaliselt kasutavad 2 või 4 poolust. 2-poolane mootor hõlbustab püsimagnetite tahke struktuuri kasutamist, et tagada mehaaniline ja elektromagnetiline sümmeetria. Lisaks on staatori südamiku magnetväli ning 2-pooluselise mootori mähisevool ja sagedus on vaid pool 4-pooluselise mootori oma, mis aitab vähendada mootori staatori raua ja vase kadu. 2-pooluseliste mootorite peamine puudus on aga see, et staatori mähised on pikemad ja vajavad suuremat staatori südamiku pindala.

Valik püsimagnetimaterjalid mõjutavad märkimisväärselt mootori suurust ja jõudlust. Kiireharjadeta mootorites Püsimagnetiliste materjalide valimisel hõlmavad kaalutlused:

1. Mootori võimsustiheduse ja tõhususe suurendamiseks tuleks valida kõrge jääkiidetiheduse, sunniviisi ja magnetilise energiatoote materjalid.

2.. Püsiva magnetilise materjali demagnetiseerimiskõver peaks lubatava töötemperatuuri vahemikus lineaarselt muutuma. Püsiv magneti rootori töötemperatuuri tagamiseks ei ületata magnetide demagnetiseerimise temperatuuri, tuleks kasutada kõrge temperatuuriga vastupidavaid püsimagnetimaterjale.

Arvestades tohutuid tsentrifugaaljõude, mida kiirete harjadeta mootoriga püsimagnetrootorid peavad taluma, on ka magnetimaterjalide mehaanilised omadused kriitilised. Arvestades tehnilisi nõudeid ja materiaalseid kulusid, kasutatakse tavaliselt paagutatud neodüümi rauast boori, pulbri metallurgia püsimagnetimaterjali tüüpi. Nende magnetide kaitsemeetodite hulka kuulub magneti tagant kõrgtugevuse, mittemagnetilise kaitsekorpuse lisamine, mis on tihedalt selle kohale paigaldatud. Veel üks kaitsemeetod hõlmab magnetide kinnitamiseks süsinikkiust riba.