Utformningen av rotorstrukturen i permanentmagnetmotorer är avgörande. Olika typer av rotorstrukturer har sina egna lämpliga tillämpningar, så det är nödvändigt att studera och förstå varje rotorstruktur.
#### Överväganden för synkronmotorrotorkonstruktion med permanent magnet:
1. **Rotor Waveform Sinusoidalization**
2. **Öka skillnaden mellan Ld och Lq**
3. **Försvaga vissa övertoner**
4. **Pulsdämpning**
5. **Se till rotorns centrifugalkraft**
6. **Möt svag magnetisk hastighetsreglering**
7. **Uppfyll motorkostnadsdesignkraven**
8. **Uppfyll motoreffektfaktorkraven**
9. **Se till motorns uteffekt**
#### I. Air Gap Magnetic Density Sinusoidalitet
**Ytmonterad magnetstruktur av brödtyp:**
- **Kännetecken:** Förbättrar sinusformigheten hos luftgapets magnetiska densitet mellan statorn och rotorn, vilket resulterar i låg vridmomentpulsering och bra vridmomentlinjäritet med strömändringar. Används vanligtvis i små eller mycket stora motorer, miljöer med låg hastighet och höga kontrollkrav.
- **Nackdelar:** Höga virvelströmmar i magneter, höga bearbetningskostnader för magneter av brödtyp, inte lämplig för svag magnetisk hastighetsexpansion.
**Inbyggd ojämn luftgapstruktur:**
- **Egenskaper:** Förbättrar rotorns luftgap sinusformade, minskar vridmomentpulsering, undviker att använda magnetskydd, och är lämplig för motorer med inte för höga hastigheter, vilket minskar magnetvirvelströmmar.
- **Nackdelar:** Begränsad svag magnetisk hastighetsexpansionsförmåga, visst magnetiskt läckage jämfört med ytmonterade motorer, större induktans än ytmonterade motorer och lägre effektfaktor. Ökad övertonsgenerering av statorströmmen.
#### II. Ökar skillnaden mellan Ld och Lq för att förbättra motorreluktansvridmomentet
Allmänt tillämplig för applikationer som kräver hög, svag magnetisk hastighetsexpansion och motorer med relativt hög vridmomentdensitet.
**Typ I:**
- **Egenskaper:** Lämplig för permanentmagnet synkronmotorer med en ytterdiameter av stansskivor inom 150 mm som kräver viss svag magnetisk hastighetsexpansion. Den sparar på magnetmaterial, tillåter svag magnetisk hastighetsreglering och kan nå hastigheter upp till 8000 rpm.
- **Nackdelar:** Dålig expansionsförmåga för hastighetsreglering, allmän reluktansvridmomentkomponent, inte lämplig för höghastighetssituationer och dåligt motstånd mot centrifugalkraft.
**V-typ:**
- **Egenskaper:** Enkel struktur, bra svag magnetisk hastighetsreglering, få rotordesignparametrar och kan rymma upp till 12000 rpm.
- **Nackdelar:** För att undertrycka effektfallsfenomen används tjockare magneter, vilket leder till högre magnetanvändning. Efter svag magnetisk höghastighets luftgap magnetisk densitetsvågform och bakre EMF-vågform är dålig, vilket minskar höghastighetskontrollprestanda.
**Bågskoefficient med dubbla segment:**
- **Egenskaper:** Bättre justerar rotormagnetisk densitetsvågform. Varje magnetlagers tjocklek är i allmänhet inom 4 mm, vilket minimalt skadar q-axelns induktans, vilket ger större reluktansvridmoment. Skiktade rotormagneter har både magnetiska flödes- och reluktansegenskaper, vilket gör att båda kan användas effektivt i motordesign. Lämplig för applikationer med hög hastighet med hög effekt och låg hastighet med högt vridmoment, inte lämplig för stansark med en ytterdiameter inom 160 mm.
- **Nackdelar:** Komplicerad magnetinsättning, komplex rotorstruktur, ökad designvariabilitet och ökade rotorvariabler.
**Dubbel typ I:**
- **Egenskaper:** Sparar på magnetmaterial, stort motorreluktansvridmoment, hög verkningsgrad vid hög hastighet, låg motorkostnad. Betydande kostnadsfördelar i system med hög statorelektrisk densitet, lämplig för höghastighetskörning.
- **Nackdelar:** Märkbara effektfallsfenomen, lägre effektfaktor.
#### III. Hjälpdesign för pulsationsdämpning och harmonisk försvagning
1. **Extra spår på rotorns luftgapyta:**
- **Kännetecken:** De flesta hjälpslitsar är nära den magnetiska isoleringsbryggan, vilket skapar en ojämn luftgapseffekt för rotorn och förhindrar överdriven magnetisk densitet inuti den magnetiska isoleringsbryggan på grund av magnetiskt motstånd. Den har fördelar för pulsationsdämpning och harmonisk dämpning och kan hjälpa till att kyla rotorytan i viss utsträckning.
- **Nackdelar:** Inte lämplig för höghastighetssituationer.
2. **Spårer på rotorn nära luftgap:**
- **Egenskaper:** Dämpar statorövertoner, minskar rotorns järnförlust och hjälper till att undertrycka motorns vridmomentpulsation. Små slitsar ökar mögelkraven.
#### IV. Säkerställer rotorns centrifugalkraft med magnetisk isoleringsbro och förstärkningsribbor
1. **Fjädertyp:**
- **Egenskaper:** Ökar vinklarna på de två huvudfasningarna som bär centrifugalkraften genom en krökt strukturdesign. Fjäderstrukturen har god rumslig justeringsförmåga.
2. **Hjälpöppning för att ändra magnetisk isoleringsbryggspänningstyp:**
- **Kännetecken:** Förbättrar den magnetiska isoleringsbryggans förmåga att motstå centrifugalkraft och förbättrar den rumsliga expansionsförmågan.
3. **Harmonisk optimeringstyp:**
- **Kännetecken:** Balanserar strukturell styrka och förmågan att optimera vågformen för magnetisk densitet för luftgapet.
