A rotor tervezésének jelentősége a nagy sebességű kefe nélküli motorokban

A nagy sebességű kefe nélküli motor rotor általában 20 000 és 100 000 ford./perc közötti sebességgel működik. A nagy sebességű motorok felépítése jelentősen eltér a hagyományos kis fordulatszámú, alacsony frekvenciájú motorokétól. A forgórész és a csapágyrendszerek dinamikus elemzése döntő fontosságú a nagy sebességű motorok működési megbízhatósága szempontjából.

A forgórész kialakítása kulcsfontosságú a nagy sebességű kefe nélküli motorok tervezésében, a fő szempontok közé tartozik: a rotor átmérőjének és hosszának megválasztása, az állandó mágnesek anyagának megválasztása és az alkalmazott védelmi módszerek (mivel az állandó mágnesek nem képesek ellenállni a nagy sebességnél fellépő hatalmas centrifugális erőknek, és nagy szilárdságú anyagokkal kell árnyékolni őket). Ez magában foglalja a forgórész szilárdságának és merevségének elemzését, valamint a csapágyak kialakítását (mivel a nagy sebességű, kefe nélküli motorok nem használhatnak szabványos csapágyakat, hanem érintkezésmentes típusokat, például levegős vagy mágneses csapágyakat kell használni).

A nagy sebességű kefe nélküli motorok esetében az állandó mágneses forgórész tervezésénél figyelembe kell venni mind az elektromágneses, mind a mechanikai szempontokat. Ez azt jelenti, hogy az állandó mágneses forgórésznek kellően erős forgó mágneses teret kell biztosítania az állórész tekercseinek, ugyanakkor képesnek kell lennie ellenállni a nagy sebességű forgásból származó hatalmas centrifugális erőknek.

Nagy sebességű A kefe nélküli motorok általában kevesebb pólusúak, általában 2 vagy 4 pólusúak. A 2 pólusú motor megkönnyíti az állandó mágnesek szilárd szerkezetének használatát a mechanikai és elektromágneses szimmetria biztosítása érdekében. Ezenkívül az állórész magjának mágneses tere, valamint a 2 pólusú motor tekercselési árama és frekvenciája csak feleakkora a 4 pólusú motorokénak, ami segít csökkenteni a vas- és rézveszteséget a motor állórészében. A 2 pólusú motorok fő hátránya azonban, hogy az állórész tekercselése hosszabb, és nagyobb magfelületet igényel.

A választás Az állandó mágneses anyagok a nagy sebességű kefe nélküli motorokban jelentősen befolyásolják a motor méretét és teljesítményét. Az állandó mágneses anyagok kiválasztásakor vegye figyelembe a következőket:

1. A motor teljesítménysűrűségének és hatékonyságának növelése érdekében olyan anyagokat kell kiválasztani, amelyek nagy maradék fluxussűrűséggel, koercitivitással és mágneses energiatermékkel rendelkeznek.

2. Az állandó mágnes anyagának lemágnesezési görbéjének lineárisan kell változnia a megengedett üzemi hőmérsékleti tartományon belül. Annak érdekében, hogy az állandó mágneses forgórész üzemi hőmérséklete ne haladja meg a mágnesek lemágnesezési hőmérsékletét, magas hőmérsékletnek ellenálló állandó mágneses anyagokat kell használni.

Tekintettel a hatalmas centrifugális erőkre, amelyeket a nagy sebességű kefe nélküli motoros állandó mágneses rotoroknak el kell viselniük, a mágneses anyagok mechanikai tulajdonságai is kritikusak. Figyelembe véve a műszaki követelményeket és az anyagköltségeket, általában a szinterezett neodímium vasbórt, egyfajta porkohászati ​​állandó mágnest alkalmaznak. Ezeknek a mágneseknek a védelmi módszerei közé tartozik egy nagy szilárdságú, nem mágneses védőburkolat hozzáadása a mágnesen kívülre, szorosan ráillesztve. Egy másik védelmi módszer magában foglalja a szénszálas szalagok használatát a mágnesek rögzítésére.