Pag-aaral sa pag-optimize ng high-speed permanenteng magnet motor rotors istraktura na may tangentially naka-embed na trapezoidal magnet

Sa konteksto ng maliit na kapangyarihan Mataas na bilis ng permanenteng magnet motor , upang matugunan ang mga kinakailangan ng stress ng istraktura ng rotor at gawing simple ang proseso ng paggawa, isang tangentially na naka-embed na istraktura ng rotor batay sa mga trapezoidal magnet ay iminungkahi. Sa ilalim ng saligan ng pagtugon sa mga pangunahing kinakailangan sa disenyo ng motor, ang mga parameter ng istraktura ng rotor ay na -optimize. Ang hangganan na kunwa ng elemento ay ginagamit upang pag -aralan ang mga epekto ng koepisyent ng poste arc at istraktura ng rotor sa ibabaw ng cogging metalikang kuwintas, average na metalikang kuwintas, at metalikang kuwintas. Isinasagawa din ang mga pagsusuri sa stress sa istruktura.

Upang higit pang gawing simple ang proseso ng pagmamanupaktura at pagpupulong ng motor rotor, na ginagawang mas angkop para sa mga high-speed application, ang pag-aaral na ito ay nagmumungkahi ng isang bagong tangentially na naka-embed na istraktura ng rotor batay sa mga trapezoidal magnet para sa maliit na lakas na permanenteng motor na gumagamit gamit ang fractional-slot na puro na paikot-ikot. Gamit ang stator gamit ang isang naka -segment na istraktura ng core, ang istraktura ng rotor sa ibabaw ay na -optimize. Ang detalyadong pagsusuri ng kung paano ang mga parameter ng istraktura ng rotor na ito ay nakakaimpluwensya sa metalikang kuwintas at average na metalikang kuwintas ay nagbibigay ng mahalagang sanggunian para sa disenyo ng naturang mga motor.

Ang motor ay nagpatibay ng fractional-slot na puro na paikot-ikot, at ang stator ay gumagamit ng isang naka-segment na istraktura ng pagpupulong, pinadali ang mga awtomatikong proseso ng paikot-ikot at pagbabawas ng mga gastos sa produksyon at pagproseso. Ang rotor ay gumagamit ng isang tangentially na naka -embed na istraktura, na may mga trapezoidal magnet na direktang ipinasok sa mga puwang ng rotor. Kung ikukumpara sa tradisyonal na mga istruktura ng tangential rotor, ang bagong disenyo na ito ay binabawasan ang mga gastos sa pagproseso ng rotor at pinasimple ang mga proseso ng pagpupulong.

Ang pag -optimize ng istraktura ng motor rotor ay nahahati sa dalawang bahagi: pag -optimize ng mga parameter ng istraktura ng magnet at ang mga parameter ng istraktura ng rotor sa ibabaw. Kasama sa mga parameter ng magnet na istraktura ang lapad ng mas mababang base L1, ang lapad ng itaas na base L2, at ang taas. Ang lapad ng mas mababang base L1 at ang taas ay maaaring preliminarily na tinutukoy batay sa istraktura ng motor. Ang panloob na diameter ng rotor ay limitado ng shaft ng motor, at isinasaalang -alang ang pagproseso ng rotor at mga kinakailangan sa pagpupulong, ang kapal ng panloob na singsing ng rotor ay mahalagang naayos. Kaya, ang taas ng mga magnet ay paunang natukoy at hindi itinuturing na isang parameter ng pag -optimize.

Nang hindi isinasaalang -alang ang saturation, ang dami ng mga magnet sa rotor ay proporsyonal sa permanenteng magnetic flux na link ng motor rotor. Upang matiyak ang kakayahan ng output ng motor ng motor, ang lapad ng mas mababang base ng mga trapezoidal magnet ay dapat na ma -maximize bago ma -optimize ang istraktura ng rotor. Gayunpaman, ang isang mas malaking mas mababang lapad ng base ay nagreresulta sa isang mas maliit na pagkonekta ng lapad ng tulay sa rotor core, na nakakaapekto sa stress ng rotor. Ang prinsipyo para sa pagtukoy ng mas mababang lapad ng base ng mga magnet ay upang mabawasan ang lapad ng tulay habang tinitiyak ang stress ng rotor ay nakakatugon sa mga kinakailangan. Kapag natutukoy ang mas mababang lapad ng base, ang mga hangganan na pamamaraan ng elemento ay ginagamit upang tukuyin ang mga sukat ng itaas na base.

Upang matiyak ang mekanikal na lakas ng istraktura ng motor rotor ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa pagpapatakbo, ang isang three-dimensional na modelo ng istraktura ng rotor ay itinatag gamit ang mga hangganan na pamamaraan ng elemento. Ang paglalapat ng rotational inertia load ng bilis ng rate ng motor, ang istruktura ng stress ng rotor ay napatunayan. Ipinapakita ng Figure 2 ang mapa ng pamamahagi ng stress ng mapa ng motor rotor, na nagpapahiwatig ng isang maximum na stress ng rotor core na 0.98 MPa. Ibinigay na ang materyal ng motor rotor ay silikon na bakal na may lakas ng ani na 405 MPa, ang maximum na stress sa ilalim ng mga kundisyong ito ay nasa ibaba ng lakas ng ani, na kinukumpirma na ang istraktura ng rotor ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa mekanikal.

Para sa high-speed maliit na kapangyarihan permanenteng magnet motor, isang tangentially na naka-embed na istraktura ng rotor batay sa mga trapezoidal magnet ay iminungkahi upang gawing simple ang proseso ng paggawa. Ang mga hangganan na resulta ng kunwa ng elemento ay nagpapahiwatig na ang pagtukoy ng mga parameter ng magnet ay nangangailangan ng komprehensibong pagsasaalang -alang ng output metalikang kuwintas, metalikang kuwintas na ripple, mga proseso ng pagmamanupaktura, at mga pagkakamali. Ang pag -optimize ng panlabas na ibabaw ng rotor ay maaaring higit na mabawasan ang metalikang kuwintas. Ipinapakita ng pag -aaral na ang bagong istraktura ng motor rotor ay makabuluhang pinasimple ang pagproseso ng rotor at mga gastos na may kaunting epekto sa pagganap ng metalikang kuwintas, na nagbibigay ng mahalagang karanasan sa disenyo ng engineering at sanggunian para sa pag -optimize ng ganitong uri ng motor.