با سرعت بالا مجامع روتور موتور مغناطیسی با استفاده از مواد آهنربای دائمی با فشار قدرت نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در زمینه ماشین آلات الکتریکی ، به ویژه در کاربردهایی مانند موتورهای الکتریکی و ژنراتورها است. این مجامع در قلب طرح های با راندمان بالا و جمع و جور برای طیف گسترده ای از صنایع از جمله خودرو (وسایل نقلیه برقی) ، هوافضا و اتوماسیون صنعتی قرار دارند. بیایید به برخی از جنبه های کلیدی بپردازیم.
اجزای کلیدی و مواد
مواد آهنربای دائمی:
Neodymium Iron Boron (NDFEB): بالاترین چگالی انرژی مغناطیسی موجود را ارائه می دهد و آن را برای کاربردهای جمع و جور و پر قدرت ایده آل می کند.
Samarium cobalt (SMCO): به دلیل ثبات و مقاومت در برابر دما و مقاومت در برابر عوام ، مناسب برای برنامه های مربوط به دمای عملیاتی بالا یا نیاز به عمر طولانی در شرایط سخت شناخته شده است.
طراحی روتور:
هسته فولادی لمینت: تلفات جریان گرداب را کاهش می دهد ، که در سرعت بالا قابل توجه هستند. لایه بندی هسته فولادی برای روتورهای با راندمان بالا بسیار مهم است.
آستین های احتباس: عملکرد با سرعت بالا روتور به نیروهای قابل توجه گریز از مرکز. از موادی مانند فیبر کربن یا سایر کامپوزیت ها به عنوان آستین های احتباس استفاده می شود تا آهن ربا را به طور ایمن نگه دارد.
راندمان بالا: استفاده از آهنرباهای با چگالی با انرژی بالا باعث می شود موتورهای کوچکتر و کارآمدتری که باعث ایجاد گرمای زباله کمتری می شوند.
اندازه جمع و جور: چگالی قدرت بالا اندازه موتور کوچکتر را برای یک توان قدرت خاص امکان پذیر می کند ، که برای برنامه های دارای محدودیت های فضایی بسیار مهم است.
نسبت گشتاور به وزن بالا: ایده آل برای برنامه های کاربردی که نیاز به کارایی و کارآیی بالا دارند ، مانند هوافضا و وسایل نقلیه برقی.
کاهش مصرف انرژی: راندمان پیشرفته منجر به کاهش مصرف انرژی می شود ، برای کاربردهای باتری بسیار مهم است.
دوام و عملکرد درجه حرارت بالا: موادی مانند SMCO اجازه می دهد تا این روتورها در دماهای بالا و شرایط سخت قابل اطمینان عمل کنند.
چالش ها و راه حل ها
مدیریت حرارتی: عملکرد پر سرعت می تواند گرمای قابل توجهی ایجاد کند. روشهای پیشرفته خنک کننده مانند خنک کننده مایع یا استفاده از مواد رسانا از نظر حرارتی برای مدیریت این کار استفاده می شود.
نیروهای گریز از مرکز: با سرعت زیاد ، نیروی گریز از مرکز می تواند قابل توجه باشد. استفاده از مواد با استحکام بالا برای سیستم نگهداری برای اطمینان از باقی ماندن آهن ربا ضروری است.
هزینه و در دسترس بودن مواد: آهنرباهای با کارایی بالا مانند NDFEB و SMCO می توانند گران باشند و مشمول در دسترس بودن بازار باشند. تحقیقات مداوم با هدف یافتن مواد فراوان و مقرون به صرفه تر با خصوصیات مغناطیسی مشابه انجام شده است.
دستورالعمل های آینده
تحقیقات در یافتن مواد جدید و بهبود مواد موجود برای افزایش عملکرد و کاهش هزینه های مجامع روتور مغناطیسی دائمی با سرعت بالا ادامه دارد. تکنیک هایی مانند تولید افزودنی (چاپ سه بعدی) برای تولید هندسه های روتور پیچیده با کارآمدتر مورد بررسی قرار می گیرند. توسعه این مجامع برای پیشرفت موتورهای برقی و ژنراتورها بسیار مهم است و نوآوری ها را در بسیاری از بخش های فناوری سوق می دهد.
