Lượt xem: 0 Tác giả: SDM Thời gian xuất bản: 2024-07-09 Nguồn gốc: Địa điểm
Rôto động cơ không chổi than tốc độ cao thường hoạt động ở tốc độ từ 20.000 đến 100.000 vòng/phút. Thiết kế của động cơ tốc độ cao khác biệt đáng kể so với động cơ tốc độ thấp, tần số thấp thông thường. Phân tích động học của rôto và hệ thống ổ trục là rất quan trọng đối với độ tin cậy vận hành của động cơ tốc độ cao.
Thiết kế của rôto là chìa khóa trong thiết kế động cơ không chổi than tốc độ cao, với những cân nhắc chính bao gồm: lựa chọn đường kính và chiều dài rôto, lựa chọn vật liệu nam châm vĩnh cửu và phương pháp bảo vệ được sử dụng (vì nam châm vĩnh cửu không thể chịu được lực ly tâm cực lớn gặp phải ở tốc độ cao và phải được che chắn bằng vật liệu có độ bền cao). Điều này liên quan đến việc phân tích độ bền và độ cứng của rôto cũng như thiết kế vòng bi (vì động cơ không chổi than tốc độ cao không thể sử dụng vòng bi tiêu chuẩn và thay vào đó phải sử dụng các loại không tiếp xúc như vòng bi không khí hoặc từ tính).
Đối với động cơ không chổi than tốc độ cao, việc thiết kế rôto nam châm vĩnh cửu phải xem xét cả khía cạnh điện từ và cơ học. Điều này có nghĩa là rôto nam châm vĩnh cửu phải cung cấp từ trường quay đủ mạnh cho cuộn dây stato, đồng thời có khả năng chịu được lực ly tâm cực lớn do quay tốc độ cao tạo ra.
Tốc độ cao Động cơ không chổi than thường có ít cực hơn, thường sử dụng 2 hoặc 4 cực. Động cơ 2 cực tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng cấu trúc chắc chắn cho nam châm vĩnh cửu để đảm bảo tính đối xứng cơ học và điện từ. Hơn nữa, từ trường của lõi stato và dòng điện, tần số cuộn dây của động cơ 2 cực chỉ bằng một nửa so với động cơ 4 cực, giúp giảm tổn thất sắt, đồng trong stato động cơ. Tuy nhiên, nhược điểm lớn của động cơ 2 cực là cuộn dây stato dài hơn và cần diện tích lõi stato lớn hơn.
Sự lựa chọn của vật liệu nam châm vĩnh cửu trong động cơ không chổi than tốc độ cao ảnh hưởng đáng kể đến kích thước và hiệu suất của động cơ. Khi lựa chọn vật liệu nam châm vĩnh cửu, cần cân nhắc bao gồm:
1. Để nâng cao mật độ và hiệu suất công suất của động cơ, nên chọn vật liệu có mật độ từ thông dư, độ cưỡng bức và sản phẩm năng lượng từ tính cao.
2. Đường cong khử từ của vật liệu nam châm vĩnh cửu phải thay đổi tuyến tính trong phạm vi nhiệt độ hoạt động cho phép. Để đảm bảo nhiệt độ hoạt động của rôto nam châm vĩnh cửu không vượt quá nhiệt độ khử từ của nam châm, nên sử dụng vật liệu nam châm vĩnh cửu chịu nhiệt độ cao.
Với lực ly tâm cực lớn mà rôto nam châm vĩnh cửu của động cơ không chổi than tốc độ cao phải chịu được, nên tính chất cơ học của vật liệu nam châm cũng rất quan trọng. Xem xét các yêu cầu kỹ thuật và chi phí vật liệu, boron sắt neodymium thiêu kết, một loại vật liệu nam châm vĩnh cửu luyện kim bột, thường được sử dụng. Các phương pháp bảo vệ cho những nam châm này bao gồm thêm một lớp vỏ bảo vệ không từ tính, có độ bền cao bên ngoài nam châm, được lắp chặt bên trên nó. Một phương pháp bảo vệ khác liên quan đến việc sử dụng dải sợi carbon để cố định nam châm.