Motor de disco de ímã permanente Tecnologia e análise de aplicação

Recursos do motor de disco
O motor de disco de ímã permanente, também conhecido como motor de fluxo axial, tem muitas vantagens em comparação com o motor de ímã permanente tradicional. Atualmente, o rápido desenvolvimento de materiais de ímã permanente de terras raras, de modo que o motor de disco magnético permanente é cada vez mais popular, alguns países estrangeiros avançados começaram a estudar o motor de disco a partir do início dos anos 1980, a China também desenvolveu com sucesso um disco magnético permanente motor.
O motor de fluxo axial e o motor de fluxo radial têm basicamente o mesmo caminho de fluxo, ambos emitidos pelo ímã permanente de pólo N, passando pelo entreferro, estator, entreferro, pólo S e núcleo do rotor e, finalmente, retornando ao N -pole para formar um circuito fechado. Mas a direção dos caminhos do fluxo magnético é diferente.

A direção do caminho do fluxo magnético do motor de fluxo radial é primeiro através da direção radial, depois através da direção circunferencial do garfo do estator fechada, depois ao longo da direção radial até o pólo S fechado e, finalmente, através da direção circunferencial do núcleo do rotor fechada, formando um loop completo.

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Todo o caminho do fluxo do motor de fluxo axial passa primeiro pela direção axial, depois fecha através da forquilha do estator na direção circunferencial, depois fecha ao longo da direção axial até o pólo S e, finalmente, fecha através da direção circunferencial do disco do rotor para formar um loop completo.

Características da estrutura do motor de disco
Normalmente, para reduzir a resistência magnética no circuito magnético do motor de ímã permanente tradicional, o núcleo fixo do rotor é feito de chapa de aço silício com alta permeabilidade, e o núcleo será responsável por cerca de 60% do peso total do motor. , e a perda de histerese e a perda de corrente parasita na perda do núcleo são grandes. A estrutura dentada do núcleo também é a fonte do ruído eletromagnético gerado pelo motor. Devido ao efeito de engrenagem, o torque eletromagnético flutua e o ruído de vibração é grande. Portanto, o volume do motor de ímã permanente tradicional aumenta, o peso aumenta, a perda é grande, o ruído de vibração é grande e é difícil atender aos requisitos do sistema de regulação de velocidade. O núcleo do motor de disco de ímã permanente não usa chapa de aço silício e usa material de ímã permanente Ndfeb com alta remanência e alta coercividade. Ao mesmo tempo, o ímã permanente usa o método de magnetização de matriz Halbach, que aumenta efetivamente a "densidade magnética do entreferro" em comparação com o método de magnetização radial ou tangencial do ímã permanente tradicional.

1) A estrutura do rotor intermediário, composta por um único rotor e estatores duplos para formar uma estrutura de entreferro bilateral, o núcleo do estator do motor geralmente pode ser dividido em dois tipos com fenda e não com fenda, com motor de núcleo com fenda no processamento do leito de rebobinamento, melhorar efetivamente a utilização do material, redução da perda do motor. Devido ao pequeno peso da estrutura do rotor único deste tipo de motor, o momento de inércia é mínimo, portanto a dissipação de calor é melhor;
2) A estrutura do estator intermediário é composta por dois rotores e um único estator para formar uma estrutura de entreferro bilateral, pois possui dois rotores, a estrutura é um pouco maior que o motor da estrutura do rotor intermediário e a dissipação de calor é um pouco pior;
3) Estrutura de rotor único e estator único, a estrutura do motor é simples, mas o circuito magnético deste tipo de motor contém o estator, o efeito alternado do campo magnético do rotor tem um certo impacto no estator, então a eficiência de o motor é reduzido;
4) Estrutura combinada multi-disco, composta por uma pluralidade de rotores e uma pluralidade de estatores, arranjos alternativos entre si para formar uma pluralidade complexa de entreferros, tal motor de estrutura pode melhorar o torque e a densidade de potência, a desvantagem é que o axial o comprimento aumentará.
A característica notável do motor de disco magnético permanente é seu tamanho axial curto e estrutura compacta. Do ponto de vista do projeto do motor síncrono de ímã permanente, para aumentar a carga magnética do motor, ou seja, para melhorar a densidade do fluxo magnético do entreferro do motor, devemos partir de dois aspectos, um é a seleção de materiais de ímã permanente, e o outro é a estrutura do rotor de ímã permanente. Considerando que o primeiro envolve fatores como o desempenho de custo dos materiais de ímã permanente, o último possui mais tipos de estruturas e métodos flexíveis. Portanto, o arranjo Halbach é selecionado para melhorar a densidade magnética do entreferro do motor.

Tecnologia de energia magnética Co. de Hangzhou, Ltd.is produziring ímãs comHalbachestrutura, através da orientação diferente do ímã permanente disposto de acordo com uma determinada lei.TO campo magnético em um lado do conjunto de ímãs permanentes é significativamente aprimorado, facilitando a distribuição senoidal espacial do campo magnético. O motor de disco mostrado na Figura 3 abaixo é desenvolvido e produzido por nós. Nossa empresa possui uma solução de magnetização para motores de fluxo axial, que pode ser integrada à tecnologia de magnetização online, também conhecida como "tecnologia de pós-magnetização". O princípio fundamental é que depois que o produto é formado como um todo, o produto é tratado como um todo por magnetização única por meio de equipamentos e tecnologia de magnetização específicos. Neste processo, o produto é colocado em um forte campo magnético, e o material magnético em seu interior é magnetizado, obtendo-se assim as características de energia magnética desejadas. A tecnologia on-line de pós-magnetização integral pode garantir a distribuição estável do campo magnético das peças durante o processo de magnetização e melhorar o desempenho e a confiabilidade dos produtos. Após a utilização desta tecnologia, o campo magnético do motor é distribuído de maneira mais uniforme, reduzindo o consumo adicional de energia causado pelo campo magnético irregular. Ao mesmo tempo, devido à boa estabilidade do processo de magnetização geral, a taxa de falhas do produto também é bastante reduzida, o que agrega maior valor aos clientes.

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Campo de aplicação

  • O campo dos veículos elétricos

Motor de acionamento
O motor de disco tem características de alta densidade de potência e alta densidade de torque, que pode fornecer grande potência de saída e torque sob pequeno volume e peso, e atender aos requisitos de veículos elétricos para desempenho de potência.
Seu design de estrutura plana é propício para realizar o layout de baixo centro de gravidade do veículo e melhorar a estabilidade de direção e o desempenho de manuseio do veículo.
Por exemplo, alguns novos veículos eléctricos utilizam um motor de disco como motor de accionamento, permitindo uma aceleração rápida e uma condução eficiente.
Motor do cubo
O motor do disco pode ser instalado diretamente no cubo da roda para obter o acionamento do motor do cubo. Este modo de condução pode eliminar o sistema de transmissão dos veículos tradicionais, melhorar a eficiência da transmissão e reduzir a perda de energia.
O acionamento do motor central também pode obter controle independente das rodas, melhorar o manuseio e a estabilidade do veículo, ao mesmo tempo que fornece melhor suporte técnico para direção inteligente e direção autônoma.

  • Campo de automação industrial

Robô
Em robôs industriais, o motor de disco pode ser usado como motor de acionamento conjunto para fornecer controle preciso de movimento ao robô.
Suas características de alta velocidade de resposta e alta precisão podem atender aos requisitos de movimento rápido e preciso dos robôs.
Por exemplo, em alguns robôs de montagem de alta precisão e robôs de soldagem, motores de disco são amplamente utilizados.
Máquina-ferramenta de controle numérico
Os motores de disco podem ser usados ​​como motores de fuso ou motores de alimentação para máquinas-ferramentas CNC, proporcionando capacidades de usinagem de alta velocidade e alta precisão.
Suas características de alta velocidade e alto torque podem atender aos requisitos das máquinas-ferramentas CNC para eficiência e qualidade de processamento.
Ao mesmo tempo, a estrutura plana do motor de disco também contribui para o design compacto das máquinas-ferramentas CNC e economiza espaço de instalação.

  • Aeroespacial

Dirigir veículo
Em pequenos drones e aeronaves elétricas, o motor de disco pode ser usado como motor de acionamento para fornecer energia à aeronave.
Suas características de alta densidade de potência e peso leve podem atender aos rigorosos requisitos do sistema de potência da aeronave.
Por exemplo, alguns veículos elétricos de decolagem e pouso verticais (eVTOL) usam motores de disco como fonte de energia para voos eficientes e ecologicamente corretos.

  • A área de eletrodomésticos

Máquina de lavar
O motor de disco pode ser usado como motor de acionamento da máquina de lavar, proporcionando funções de lavagem e desidratação eficientes e silenciosas.
Seu método de acionamento direto pode eliminar o sistema de transmissão por correia das máquinas de lavar tradicionais, reduzindo a perda de energia e o ruído.
Ao mesmo tempo, o motor de disco possui uma ampla faixa de velocidade, que pode atender às necessidades de diferentes modos de lavagem.
ar condicionado
Em alguns aparelhos de ar condicionado de última geração, os motores de disco podem atuar como motores de ventilador, fornecendo forte energia eólica e operação com baixo ruído.
Suas características de alta eficiência e economia de energia podem reduzir o consumo de energia do ar condicionado e melhorar o desempenho do ar condicionado.

  • Outras áreas

Dispositivo médico
O motor de disco pode ser usado como motor de acionamento para dispositivos médicos, como equipamentos de imagens médicas, robôs cirúrgicos, etc.
Sua alta precisão e alta confiabilidade podem garantir a operação precisa de dispositivos médicos e a segurança dos pacientes.

  • Nova geração de energia energética

No campo de novas energias, como energia eólica e geração de energia solar, os motores de disco podem ser usados ​​como motor de acionamento de geradores para melhorar a eficiência e a confiabilidade da geração de energia.
Suas características de alta densidade de potência e alta eficiência podem atender aos rigorosos requisitos de novos motores de geração de energia.


Horário da postagem: 28 de agosto de 2024