Pomen oblikovanja rotorja v motorjeh brez krtačkov

Rotor brez krtačenja z visokim hitrostjo običajno deluje s hitrostmi od 20.000 do 100.000 vrt./min. Zasnova motorjev z visokimi hitrostmi se bistveno razlikuje od običajnih nizkofrekvenčnih motorjev z nizko hitrostjo. Dinamična analiza sistemov rotorja in ležajev je ključnega pomena za operativno zanesljivost motorjev visoke hitrosti.

Zasnova rotorja je ključna pri oblikovanju motorja brezhibnih krtačkov, z glavnimi vidiki, vključno z: izbiro premera in dolžine rotorja, izbiro trajnih magnetnih materialov in uporabljenimi zaščitnimi metodami (saj trajni magneti ne morejo zdržati ogromnih centrifugalnih sil, ki se srečujejo z visokimi hitrostmi in jih je treba zaščititi z materiali visoke trditve). To vključuje analizo trdnosti in togosti rotorja ter oblikovanje ležajev (ker mototorji brez krtačenja ne morejo uporabljati standardnih ležajev in morajo namesto tega uporabljati nekontaktne vrste, kot so zrak ali magnetni ležaji).

Za motorje brezhibnih krtačkov mora zasnova stalnega rotorja magneta upoštevati tako elektromagnetne kot mehanske vidike. To pomeni, da mora trajni rotor magneta zagotoviti dovolj močno rotacijsko magnetno polje za navitije statorja, hkrati pa je sposoben zadržati ogromne centrifugalne sile, ki nastanejo z vrtenjem visoke hitrosti.

Hitrost Motorji brez krtačkov imajo na splošno manj drogov, običajno uporabljajo 2 ali 4 drogove. 2-poljski motor olajša uporabo trdne strukture za trajne magnete, da se zagotovi mehanska in elektromagnetna simetrija. Poleg tega sta magnetno polje jedra statorja ter vijugasti tok in frekvenca 2-polanega motorja le polovica od 4-polanega motorja, kar pomaga zmanjšati izgube železa in bakra v motoričnem statorju. Vendar je glavna pomanjkljivost dvojnih motorjev ta, da so navitje statorja daljše in zahtevajo večje območje statorja.

Izbira Trajni magnetni materiali v motorjev brez krtačkov znatno vplivajo na velikost in zmogljivost motorja. Pri izbiri trajnih materialov z magnetom vključujejo:

1. Za izboljšanje gostote in učinkovitosti moči motorja je treba izbrati materiale z visoko preostalo gostoto toka, prisilo in magnetnim energijskim izdelkom.

2. krivulja demagnetizacije trajnega magnetnega materiala bi se morala linearno spreminjati v dovoljenem območju delovne temperature. Za zagotovitev delovne temperature trajnega rotorja magneta ne presega temperature demagnetizacije magnetov, je treba uporabiti visokotemperaturne odporne trajne magnetne materiale.

Glede na ogromne centrifugalne sile, ki jih morajo vzdržati trajni magnetni rotorji brez krtačenja, so kritične tudi mehanske lastnosti magnetnih materialov. Glede na tehnične zahteve in materialne stroške se običajno uporablja sintrani neodimijski železni boron, vrsto praškastega metalurgije, ki je metalurgije, običajno uporabljen. Zaščitne metode za te magnete vključujejo dodajanje visoke trdne, nemagnetne zaščitne ohišja zunaj magneta, ki se tesno prilega nad njim. Druga zaščitna metoda vključuje uporabo vezanja ogljikovih vlaken za pritrditev magnetov.