Kepentingan Reka Bentuk Rotor dalam Motor Tanpa Berus Berkelajuan Tinggi

Rotor motor tanpa berus berkelajuan tinggi biasanya beroperasi pada kelajuan antara 20,000 hingga 100,000 RPM. Reka bentuk motor berkelajuan tinggi berbeza dengan ketara daripada motor berkelajuan rendah dan frekuensi rendah konvensional. Analisis dinamik sistem rotor dan galas adalah penting untuk kebolehpercayaan operasi motor berkelajuan tinggi.

Reka bentuk pemutar adalah kunci dalam reka bentuk motor tanpa berus berkelajuan tinggi, dengan pertimbangan utama termasuk: pemilihan diameter dan panjang pemutar, pilihan bahan magnet kekal, dan kaedah perlindungan yang digunakan (kerana magnet kekal tidak dapat menahan daya sentrifugal yang besar yang dihadapi pada kelajuan tinggi dan mesti dilindungi dengan bahan berkekuatan tinggi). Ini melibatkan analisis kekuatan dan ketegaran rotor dan reka bentuk galas (kerana motor tanpa berus berkelajuan tinggi tidak boleh menggunakan galas standard dan sebaliknya mesti menggunakan jenis bukan sentuhan seperti udara atau galas magnet).

Untuk motor tanpa berus berkelajuan tinggi, reka bentuk pemutar magnet kekal mesti mempertimbangkan kedua-dua aspek elektromagnet dan mekanikal. Ini bermakna pemutar magnet kekal mesti menyediakan medan magnet putaran yang cukup kuat untuk belitan stator, sementara juga mampu menahan daya emparan yang besar yang dihasilkan oleh putaran berkelajuan tinggi.

Kelajuan tinggi motor tanpa berus biasanya mempunyai lebih sedikit tiang, biasanya menggunakan 2 atau 4 tiang. Motor 2 kutub memudahkan penggunaan struktur pepejal untuk magnet kekal untuk memastikan simetri mekanikal dan elektromagnet. Tambahan pula, medan magnet teras pemegun dan arus belitan serta kekerapan motor 2 kutub hanyalah separuh daripada motor 4 kutub, yang membantu mengurangkan kehilangan besi dan kuprum dalam pemegun motor. Walau bagaimanapun, kelemahan utama motor 2 kutub ialah belitan stator lebih panjang dan memerlukan kawasan teras stator yang lebih besar.

Pilihan daripada bahan magnet kekal dalam motor tanpa berus berkelajuan tinggi dengan ketara mempengaruhi saiz dan prestasi motor. Apabila memilih bahan magnet kekal, pertimbangan termasuk:

1. Untuk meningkatkan ketumpatan kuasa dan kecekapan motor, bahan yang mempunyai ketumpatan fluks sisa yang tinggi, daya paksaan dan produk tenaga magnet harus dipilih.

2. Keluk penyahmagnetan bahan magnet kekal harus berubah secara linear dalam julat suhu operasi yang dibenarkan. Untuk memastikan suhu operasi rotor magnet kekal tidak melebihi suhu penyahmagnetan magnet, bahan magnet kekal tahan suhu tinggi harus digunakan.

Memandangkan daya emparan yang besar yang mesti ditahan oleh rotor magnet kekal motor tanpa berus berkelajuan tinggi, sifat mekanikal bahan magnet juga kritikal. Memandangkan keperluan teknikal dan kos bahan, boron besi neodymium tersinter, sejenis bahan magnet kekal metalurgi serbuk, biasanya digunakan. Kaedah perlindungan untuk magnet ini termasuk menambah selongsong pelindung bukan magnet berkekuatan tinggi di luar magnet, dipasang dengan ketat di atasnya. Kaedah perlindungan lain melibatkan penggunaan jalur gentian karbon untuk mengamankan magnet.