ศึกษาการปรับให้เหมาะสมของโครงสร้างมอเตอร์มอเตอร์แม่เหล็กถาวรความเร็วสูงด้วยแม่เหล็กสี่เหลี่ยมคางหมูที่ฝังตัว

ในบริบทของพลังขนาดเล็ก มอเตอร์แม่เหล็กถาวรความเร็วสูง , เพื่อตอบสนองความต้องการความเครียดของโครงสร้างโรเตอร์และทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้นโครงสร้างโรเตอร์ที่ฝังตัวเป็นรูปสัมผัสที่อยู่บนพื้นฐานของแม่เหล็กสี่เหลี่ยมคางหมู ภายใต้หลักฐานของการประชุมข้อกำหนดการออกแบบขั้นพื้นฐานของมอเตอร์พารามิเตอร์โครงสร้างโรเตอร์จะได้รับการปรับให้เหมาะสม การจำลององค์ประกอบไฟไนต์ถูกนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของค่าสัมประสิทธิ์อาร์คเสาและโครงสร้างพื้นผิวของโรเตอร์ต่อแรงบิดที่เกิดขึ้นแรงบิดเฉลี่ยและระลอกแรงบิด การตรวจสอบความเครียดเชิงโครงสร้างยังดำเนินการ

เพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการผลิตและการประกอบของโรเตอร์มอเตอร์ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานความเร็วสูงมากขึ้นการศึกษาครั้งนี้เสนอโครงสร้างโรเตอร์ที่ฝังตัวใหม่ตามรูปแบบสี่เหลี่ยมคางหมูสำหรับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรขนาดเล็ก ด้วยสเตเตอร์ที่ใช้โครงสร้างแกนที่แบ่งส่วนโครงสร้างพื้นผิวของโรเตอร์จะได้รับการปรับให้เหมาะสม การวิเคราะห์โดยละเอียดว่าพารามิเตอร์โครงสร้างโรเตอร์เหล่านี้มีผลต่อแรงบิดระลอกและแรงบิดเฉลี่ยให้การอ้างอิงที่มีค่าสำหรับการออกแบบมอเตอร์ดังกล่าว

มอเตอร์ใช้ขดลวดเข้มข้นแบบเศษส่วนและสเตเตอร์ใช้โครงสร้างแอสเซมบลีแบบแบ่งส่วนอำนวยความสะดวกในกระบวนการขดลวดอัตโนมัติและลดการผลิตและต้นทุนการประมวลผล โรเตอร์ใช้โครงสร้างที่ฝังอยู่เป็นรูปสัมผัสโดยมีแม่เหล็กสี่เหลี่ยมคางหมูแทรกลงในสล็อตโรเตอร์โดยตรง เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างโรเตอร์แบบแทนเจนต์แบบดั้งเดิมการออกแบบใหม่นี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการประมวลผลแกนโรเตอร์และทำให้กระบวนการประกอบง่ายขึ้น

การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างโรเตอร์มอเตอร์แบ่งออกเป็นสองส่วน: การเพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์โครงสร้างแม่เหล็กและพารามิเตอร์โครงสร้างพื้นผิวของโรเตอร์ พารามิเตอร์โครงสร้างแม่เหล็กรวมถึงความกว้างของฐานล่าง L1, ความกว้างของฐานบน L2 และความสูง ความกว้างของฐานล่าง L1 และความสูงสามารถกำหนดได้เบื้องต้นตามโครงสร้างมอเตอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของโรเตอร์นั้นถูก จำกัด ด้วยเพลามอเตอร์และพิจารณาการประมวลผลของโรเตอร์และข้อกำหนดการประกอบความหนาของวงแหวนด้านในของโรเตอร์นั้นได้รับการแก้ไข ดังนั้นความสูงของแม่เหล็กจึงถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าและไม่ถือว่าเป็นพารามิเตอร์การเพิ่มประสิทธิภาพ

โดยไม่คำนึงถึงความอิ่มตัวปริมาตรของแม่เหล็กในโรเตอร์นั้นเป็นสัดส่วนกับการเชื่อมโยงฟลักซ์แม่เหล็กถาวรของโรเตอร์มอเตอร์ เพื่อให้แน่ใจว่าความสามารถในการเอาท์พุทแรงบิดของมอเตอร์ความกว้างของฐานล่างของแม่เหล็กสี่เหลี่ยมคางหมูจะต้องขยายให้ใหญ่สุดก่อนที่จะปรับโครงสร้างโรเตอร์ให้เหมาะสม อย่างไรก็ตามความกว้างฐานที่ต่ำกว่านั้นส่งผลให้ความกว้างของสะพานเชื่อมต่อขนาดเล็กลงในแกนโรเตอร์ซึ่งส่งผลต่อความเครียดของโรเตอร์ หลักการในการพิจารณาความกว้างฐานล่างของแม่เหล็กคือการลดความกว้างของสะพานในขณะที่มั่นใจว่าความเครียดของโรเตอร์ตรงตามข้อกำหนด เมื่อกำหนดความกว้างฐานล่างแล้วจะใช้วิธีการ จำกัด องค์ประกอบเพื่อกำหนดขนาดของฐานบน

เพื่อให้แน่ใจว่าความแข็งแรงเชิงกลของโครงสร้างโรเตอร์มอเตอร์ตรงตามข้อกำหนดการปฏิบัติงานแบบจำลองสามมิติของโครงสร้างโรเตอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้วิธีการ จำกัด องค์ประกอบ การใช้โหลดความเฉื่อยแบบหมุนของความเร็วที่ได้รับการจัดอันดับของมอเตอร์ความเค้นโครงสร้างของโรเตอร์ได้รับการตรวจสอบแล้ว รูปที่ 2 แสดงแผนที่เมฆการกระจายความเครียดของโรเตอร์มอเตอร์แสดงความเครียดแกนโรเตอร์สูงสุด 0.98 MPa เนื่องจากวัสดุโรเตอร์มอเตอร์เป็นเหล็กซิลิกอนที่มีความแข็งแรงของผลผลิต 405 MPa ความเครียดสูงสุดภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ต่ำกว่าความแข็งแรงของผลผลิตยืนยันว่าโครงสร้างของโรเตอร์ตรงตามข้อกำหนดทางกล

สำหรับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรพลังงานขนาดเล็กความเร็วสูงโครงสร้างโรเตอร์ที่ฝังตัวเป็นรูปสัมผัสซึ่งใช้แม่เหล็กสี่เหลี่ยมคางหมูถูกเสนอเพื่อทำให้กระบวนการผลิตง่ายขึ้น ผลการจำลององค์ประกอบไฟไนต์บ่งชี้ว่าการกำหนดพารามิเตอร์แม่เหล็กต้องพิจารณาอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับแรงบิดออกแรงบิดระลอกแรงบิดกระบวนการผลิตและข้อผิดพลาด การเพิ่มประสิทธิภาพพื้นผิวด้านนอกของโรเตอร์สามารถลดระลอกแรงบิด การศึกษาแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างโรเตอร์มอเตอร์ใหม่ช่วยลดความซับซ้อนของการประมวลผลของโรเตอร์และค่าใช้จ่ายโดยมีผลกระทบน้อยที่สุดต่อประสิทธิภาพการบิดให้ประสบการณ์การออกแบบทางวิศวกรรมที่มีค่าและการอ้างอิงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพมอเตอร์ประเภทนี้