高速ブラシレスモーターローターは 、通常、20,000〜100,000 rpmの範囲の速度で動作します。高速モーターの設計は、従来の低速、低周波モーターの設計とは大きく異なります。ローターとベアリングシステムの動的分析は、高速モーターの運用上の信頼性に不可欠です。
ローターの設計は、ローターの直径と長さの選択、永久磁石材料の選択、採用された保護方法を含む、高速ブラシレスモーターデザインの重要なものです（永久磁石は高速で遭遇する膨大な遠心力に耐えられず、高強度材料でシールドする必要があるため）。これには、ローターの強度と剛性の分析とベアリングの設計が含まれます（高速ブラシレスモーターは標準ベアリングを使用できず、代わりに空気や磁気ベアリングなどの非接触タイプを使用する必要があるため）。
高速ブラシレスモーターの場合、永久磁石ローターの設計では、電磁的側面と機械的側面の両方を考慮する必要があります。これは、永久磁石ローターが、高速回転によって生成される巨大な遠心力に耐えることができる一方で、ステーター巻線に十分に強い回転磁場を提供する必要があることを意味します。
高速 ブラシレスモーターは 一般に極が少なく、通常は2つまたは4つの極を使用しています。 2極モーターは、機械的および電磁対称性を確保するために、永久磁石の固体構造の使用を促進します。さらに、ステーターコアの磁場と2極モーターの巻き電流と周波数は、4極モーターの半分に過ぎないため、モーターステーターの鉄と銅の損失を減らすのに役立ちます。ただし、2極モーターの主な欠点は、ステーター巻きが長く、ステーターコア領域が大きいことです。
の選択 永久磁石材料は、モーターのサイズと性能に大きく影響します。 高速ブラシレスモーターの恒久的な磁石材料を選択するとき、考慮事項は次のとおりです。
1.モーターの電力密度と効率を高めるには、残留フラックス密度、強制、磁気エネルギー産物の高い材料を選択する必要があります。
2。永久磁石材料の消磁曲線は、許容動作温度範囲内で直線的に変化するはずです。永久磁石ローターの動作温度が磁石の消磁温度を超えないようにするには、高温抵抗性の永久磁石材料を使用する必要があります。
高速ブラシレスモーターパーマネットローターに耐えなければならない膨大な遠心力を考えると、磁石材料の機械的特性も重要です。技術的な要件と材料コストを考慮すると、粉末冶金の永久磁石材料の一種である焼結ネオジミウム鉄ホウ素が一般的に使用されています。これらの磁石の保護方法には、磁石の外側に高強度の非磁性保護ケースを追加することが含まれ、その上にしっかりと取り付けられています。別の保護方法では、炭素繊維バンディングを使用して磁石を固定することが含まれます。
