Dizajn Struktura rotora u motorima s permanentnim magnetima je ključna. Različiti tipovi struktura rotora imaju svoje prikladne primjene, stoga je potrebno proučiti i razumjeti svaku strukturu rotora.
#### Razmatranja dizajna strukture rotora sinkronog motora s trajnim magnetom:
1. **Sinusoidalizacija valnog oblika rotora**
2. **Povećajte razliku između Ld i Lq**
3. **Oslabi određene harmonike**
4. **Suzbijanje pulsiranja**
5. **Osigurajte centrifugalnu silu rotora**
6. **Upoznajte sposobnost slabe magnetske regulacije brzine**
7. **Zadovoljite zahtjeve dizajna troškova motora**
8. **Zadovoljite zahtjeve faktora snage motora**
9. **Osigurajte izlaznu snagu motora**
#### I. Sinusoidalnost magnetske gustoće zračnog raspora
**Površinska magnetna struktura tipa kruha:**
- **Karakteristike:** Poboljšava sinusoidalnost magnetske gustoće zračnog raspora između statora i rotora, što rezultira niskim pulsiranjem momenta i dobrom linearnošću momenta s promjenama struje. Obično se koristi u malim ili vrlo velikim motorima, okruženjima niske brzine i visokim zahtjevima za kontrolom.
- **Nedostaci:** Visoke vrtložne struje u magnetima, visoki troškovi obrade magneta tipa kruha, nisu prikladni za slabu magnetsku brzinu širenja.
**Ugrađena struktura nejednakog zračnog raspora:**
- **Karakteristike:** Poboljšava sinusoidalnost zračnog raspora rotora, smanjuje pulsiranje zakretnog momenta, izbjegava upotrebu zaštitnih poklopaca magneta i prikladan je za motore s ne prevelikim brzinama, smanjujući vrtložne struje magneta.
- **Nedostaci:** Ograničena slaba magnetska sposobnost širenja brzine, određeno magnetsko curenje u usporedbi s površinski montiranim motorima, veći induktivitet od površinski montiranih motora i niži faktor snage. Povećano stvaranje harmonika strujom statora.
#### II. Povećanje razlike između Ld i Lq za povećanje momenta otpornosti motora
Općenito primjenjivo na aplikacije koje zahtijevaju visoko slabo magnetsko širenje brzine i motore s relativno velikom gustoćom momenta.
**Tip I:**
- **Karakteristike:** Prikladno za sinkrone motore s trajnim magnetima s vanjskim promjerom probušenih listova unutar 150 mm koji zahtijevaju određeno širenje brzine slabog magneta. Štedi na magnetskom materijalu, omogućuje slabu magnetsku regulaciju brzine i može doseći brzine do 8000 okretaja u minuti.
- **Nedostaci:** Loša mogućnost ekspanzije regulacije brzine, opća komponenta okretnog momenta nevoljkosti, nije prikladna za situacije pri velikim brzinama i slab otpor centrifugalnoj sili.
**V-tip:**
- **Karakteristike:** Jednostavna struktura, dobra slaba magnetska sposobnost regulacije brzine, malo parametara dizajna rotora i može primiti do 12000 okretaja u minuti.
- **Nedostaci:** Za suzbijanje fenomena pada snage koriste se deblji magneti, što dovodi do veće upotrebe magneta. Valni oblik magnetske gustoće zračnog raspora velike brzine nakon slabog magneta i valni oblik povratnog EMF-a su loši, smanjujući performanse upravljanja velikom brzinom.
**Dvosegmentni koeficijent luka:**
- **Karakteristike:** Bolje prilagođava valni oblik magnetske gustoće rotora. Debljina svakog sloja magneta općenito je unutar 4 mm, minimalno oštećujući induktivitet q-osi, pružajući veći otporni moment. Slojeviti rotorski magneti imaju karakteristike magnetskog toka i otpora, što omogućuje njihovu učinkovitu upotrebu u dizajnu motora. Prikladno za aplikacije velike brzine, velike snage, male brzine i velikog zakretnog momenta, nije prikladno za listove za bušenje s vanjskim promjerom unutar 160 mm.
- **Nedostatci:** Komplicirano umetanje magneta, složena struktura rotora, povećana varijabilnost dizajna i povećane varijable rotora.
**Dvostruki tip I:**
- **Karakteristike:** Štedi magnetni materijal, veliki otporni moment motora, visoka učinkovitost pri velikim brzinama, niska cijena motora. Značajne troškovne prednosti u shemama visoke električne gustoće statora, pogodne za rad pri velikim brzinama.
- **Nedostatci:** Primjetan fenomen pada snage, niži faktor snage.
#### III. Pomoćni dizajn za potiskivanje pulsiranja i slabljenje harmonija
1. **Pomoćni utori na površini zračnog raspora rotora:**
- **Karakteristike:** Većina pomoćnih utora nalazi se u blizini magnetskog izolacijskog mosta, stvarajući učinak neravnomjernog zračnog raspora za rotor i sprječavajući pretjeranu magnetsku gustoću unutar magnetskog izolacijskog mosta zbog magnetskog otpora. Ima prednosti za suzbijanje pulsiranja i suzbijanje harmonika i može do neke mjere pomoći u hlađenju površine rotora.
- **Nedostaci:** Nije prikladno za situacije pri velikim brzinama.
2. **Utori na rotoru blizu zračnog raspora:**
- **Karakteristike:** Prigušuje harmonike statora, smanjuje gubitak željeza na površini rotora i pomaže u suzbijanju pulsiranja momenta motora. Mali prorezi povećavaju zahtjeve kalupa.
#### IV. Osiguravanje centrifugalne sile rotora s magnetskim izolacijskim mostom i dizajnom rebra za pojačanje
1. **Tip opruge:**
- **Karakteristike:** Povećava kutove dva glavna skošenja koja nose centrifugalnu silu kroz dizajn zakrivljene strukture. Struktura opruge ima dobru mogućnost prostornog prilagođavanja.
2. **Pomoćni otvor za promjenu vrste naprezanja mosta magnetske izolacije:**
- **Karakteristike:** Poboljšava sposobnost magnetskog izolacijskog mosta da izdrži centrifugalnu silu i poboljšava sposobnost prostornog širenja.
3. **Vrsta harmonijske optimizacije:**
- **Karakteristike:** Uravnotežuje strukturnu čvrstoću i sposobnost optimizacije valnog oblika magnetske gustoće zračnog raspora.
