Pentingnya desain rotor dalam motor sikat berkecepatan tinggi

Rotor motor sikat berkecepatan tinggi biasanya beroperasi dengan kecepatan mulai dari 20.000 hingga 100.000 rpm. Desain motor berkecepatan tinggi secara signifikan berbeda dari motor berkecepatan rendah berkecepatan rendah konvensional. Analisis dinamis dari rotor dan sistem bantalan sangat penting untuk keandalan operasional motor berkecepatan tinggi.

Desain rotor adalah kunci dalam desain motor tanpa sikat berkecepatan tinggi, dengan pertimbangan utama termasuk: pemilihan diameter dan panjang rotor, pilihan bahan magnet permanen, dan metode perlindungan yang digunakan (karena magnet permanen tidak dapat menahan gaya sentrifugal besar yang ditemui pada kecepatan tinggi dan harus dilindungi dengan bahan berkekuatan tinggi). Ini melibatkan analisis kekuatan dan kekakuan rotor dan desain bantalan (karena motor sikat berkecepatan tinggi tidak dapat menggunakan bantalan standar dan sebaliknya harus menggunakan tipe non-kontak seperti udara atau bantalan magnetik).

Untuk motor sikat berkecepatan tinggi, desain rotor magnet permanen harus mempertimbangkan aspek elektromagnetik dan mekanis. Ini berarti rotor magnet permanen harus memberikan medan magnet rotasi yang cukup kuat untuk belitan stator, sementara juga mampu menahan gaya sentrifugal besar yang dihasilkan oleh rotasi berkecepatan tinggi.

Berkecepatan tinggi Motor sikat umumnya memiliki lebih sedikit tiang, biasanya menggunakan 2 atau 4 tiang. Motor 2-tiang memfasilitasi penggunaan struktur padat untuk magnet permanen untuk memastikan simetri mekanis dan elektromagnetik. Selain itu, medan magnet inti stator dan arus belitan dan frekuensi motor 2-tiang hanya setengah dari motor 4-tiang, yang membantu mengurangi kerugian besi dan tembaga di stator motor. Namun, kelemahan utama motor 2-tiang adalah belitan stator lebih panjang dan membutuhkan area inti stator yang lebih besar.

Pilihan Bahan magnet permanen dalam motor sikat berkecepatan tinggi secara signifikan mempengaruhi ukuran dan kinerja motor. Saat memilih bahan magnet permanen, pertimbangan meliputi:

1. Untuk meningkatkan kepadatan dan efisiensi daya motor, bahan dengan kepadatan fluks residu yang tinggi, koersivitas, dan produk energi magnetik harus dipilih.

2. Kurva demagnetisasi bahan magnet permanen harus berubah secara linier dalam kisaran suhu operasi yang diijinkan. Untuk memastikan suhu operasi rotor magnet permanen tidak melebihi suhu demagnetisasi magnet, bahan magnet permanen tahan suhu tinggi harus digunakan.

Mengingat gaya sentrifugal yang sangat besar, rotor magnet motor permanen berkecepatan tinggi harus bertahan, sifat mekanik dari bahan magnet juga kritis. Mempertimbangkan persyaratan teknis dan biaya material, boron besi neodymium yang disinter, sejenis bahan magnet permanen metalurgi bubuk, umumnya digunakan. Metode perlindungan untuk magnet ini termasuk menambahkan casing pelindung non-magnetik berkekuatan tinggi di luar magnet, dipasang erat di atasnya. Metode perlindungan lain melibatkan penggunaan pita serat karbon untuk mengamankan magnet.