Ang Kahalagahan ng Rotor Design sa High-Speed ​​Brushless Motors

Ang high-speed brushless motor rotor ay karaniwang gumagana sa bilis na mula 20,000 hanggang 100,000 RPM. Ang disenyo ng mga high-speed na motor ay makabuluhang naiiba mula sa maginoo na low-speed, low-frequency na motors. Ang isang dinamikong pagsusuri ng rotor at mga sistema ng tindig ay mahalaga para sa pagiging maaasahan ng pagpapatakbo ng mga high-speed na motor.

Ang disenyo ng rotor ay susi sa high-speed brushless na disenyo ng motor, na may mga pangunahing pagsasaalang-alang kabilang ang: ang pagpili ng rotor diameter at haba, pagpili ng mga permanenteng magnet na materyales, at mga paraan ng proteksyon na ginagamit (dahil ang mga permanenteng magnet ay hindi makatiis sa napakalaking sentripugal na pwersa na nakatagpo sa mataas na bilis at dapat na protektado ng mga materyales na may mataas na lakas). Kabilang dito ang pagsusuri ng lakas at katigasan ng rotor at ang disenyo ng mga bearings (dahil ang mga high-speed na brushless na motor ay hindi maaaring gumamit ng standard bearings at sa halip ay dapat gumamit ng mga non-contact type tulad ng air o magnetic bearings).

Para sa mga high-speed na brushless na motor, ang disenyo ng permanenteng magnet rotor ay dapat isaalang-alang ang parehong electromagnetic at mekanikal na mga aspeto. Nangangahulugan ito na ang permanenteng magnet rotor ay dapat magbigay ng isang sapat na malakas na rotational magnetic field para sa mga paikot-ikot na stator, habang may kakayahang makatiis din sa napakalaking puwersa ng sentripugal na nabuo ng mataas na bilis ng pag-ikot.

Mataas na bilis Ang mga motor na walang brush sa pangkalahatan ay may mas kaunting mga pole, karaniwang gumagamit ng 2 o 4 na mga pole. Pinapadali ng 2-pol na motor ang paggamit ng solidong istraktura para sa mga permanenteng magnet upang matiyak ang mekanikal at electromagnetic na simetrya. Higit pa rito, ang magnetic field ng stator core at ang winding current at frequency ng isang 2-pole na motor ay kalahati lamang ng isang 4-pole na motor, na tumutulong na mabawasan ang mga pagkawala ng bakal at tanso sa motor stator. Gayunpaman, ang isang pangunahing disbentaha ng 2-pol na motor ay ang mga paikot-ikot na stator ay mas mahaba at nangangailangan ng mas malaking stator core area.

Ang pagpili ng Ang mga permanenteng magnet na materyales sa mga high-speed na brushless na motor ay makabuluhang nakakaimpluwensya sa laki at pagganap ng motor. Kapag pumipili ng permanenteng magnet na materyales, ang mga pagsasaalang-alang ay kinabibilangan ng:

1. Upang mapahusay ang densidad at kahusayan ng kapangyarihan ng motor, dapat piliin ang mga materyales na may mataas na densidad ng natitirang flux, coercivity, at magnetic energy.

2. Ang demagnetization curve ng permanenteng magnet na materyal ay dapat na linearly na magbago sa loob ng pinapayagang hanay ng temperatura ng pagpapatakbo. Upang matiyak na ang temperatura ng pagpapatakbo ng permanenteng magnet rotor ay hindi lalampas sa temperatura ng demagnetization ng mga magnet, dapat gamitin ang mga permanenteng materyal na lumalaban sa mataas na temperatura.

Dahil sa napakalawak na puwersang sentripugal na dapat mapaglabanan ng high-speed brushless motor permanent magnet rotors, ang mga mekanikal na katangian ng mga materyales ng magnet ay kritikal din. Isinasaalang-alang ang mga teknikal na kinakailangan at mga gastos sa materyal, ang sintered neodymium iron boron, isang uri ng powder metalurgy permanent magnet material, ay karaniwang ginagamit. Ang mga paraan ng proteksyon para sa mga magnet na ito ay kinabibilangan ng pagdaragdag ng isang mataas na lakas, non-magnetic na proteksiyon na pambalot sa labas ng magnet, na nilagyan ng mahigpit sa ibabaw nito. Ang isa pang paraan ng proteksyon ay kinabibilangan ng paggamit ng carbon fiber banding upang ma-secure ang mga magnet.