Во-вторых, структурные характеристики осевого магнитного поля двигателя
1. Недостатки осевых магнитных двигателей
Магнитное поле электродвигателя с осевым магнитным полем является осевым, а статор и ротор размещены в электродвигателе в одинаковом положении. Статор и ротор имеют форму диска, поэтому их также называют дисковыми двигателями. Сердечник статора обычно состоит из двухсторонних изолированных полос из холоднокатаной кремнистой стали. На полосе из кремнистой стали канавка точно такого же размера вырубается на определенном расстоянии при условии, что соответствующие прорези совмещены одна за другой. Сердечник статора с нижней проволочной канавкой на торце образован намоткой. Эффективные проводники обмотки статора распределены радиально в пространстве. Ротор представляет собой постоянный магнит с высокой магнитной энергией, который закреплен на сердечнике диска. Механическая обработка осевого статора двигателя является ключом к производству двигателей.
В реальном производстве из-за различных недостатков в процессе гашения и уникальной структуры самого сердечника статора толщина листа кремнистой стали чрезвычайно мала, 0,5-1,0 мм, и, таким образом, следующие проблемы более или менее возникают в автоматическом режиме. формирование окружности: листы из кремнистой стали по обеим сторонам выровненных пазов имеют «колоколообразную» форму; при намотке в случае недостаточной жесткости намоточной машины часто происходит уплотнение; и предварительно перфорированные канавки трудно выровнять. проблема.
2. Сердечник якоря на основе магнитомягкого композитного материала (СМК)
Из-за геометрии магнитного контура электродвигателю с осевым магнитным полем сложно изготовить сердечник по технологии ламинирования. Два метода могут решить проблему ламинированной сердцевины: один - использовать твердое тело для обработки или использовать печатную сердцевину; другой - использовать магнитную цепь без сердечника или приблизительную структуру без железного сердечника. Осуществимость этих двух методов основана на приобретении новых материалов: трехмерное формование с помощью мягких магнитных порошковых композитов или непосредственно через процесс прессования для изготовления сердечника статора; высокопроизводительные гидромагниты и хорошие термические свойства. Пластмассовые материалы с механическими свойствами позволяют сократить или исключить использование ферромагнитных материалов. В настоящее время пластиковые материалы редко используются в качестве конструктивных элементов двигателей из-за их стоимости. Он используется только в пластиковых осевых двигателях, которые требуют небольшого веса и высокой эффективности.
Чтобы преодолеть трудности в изготовлении многослойных сердечников, сердечник статора изготовлен из твердых цилиндров SMC. В цельном цилиндре открыты много прорезей для защиты обмотки якоря.
группа. Обмотка изготовлена в виде концентрированной обмотки, которая укорачивает концевое соединение обмотки фазы и снижает сопротивление обмотки, тем самым уменьшая потери в меди. В-третьих, характеристики материалов SMC
SMC, используемый в двигателях с осевым магнитным полем: материал спрессован из магнитомягких частиц, покрытых изолирующей пленкой на поверхности. Высокочистый железный порошок, имеющий хорошие магнитные свойства, смешивают со смолой, и после обработки получают вещество, имеющее высокую плотность и высокую прочность и превосходную сжимаемость. Железную смесь порошка и смазки сначала экструдируют, и во время процесса экструзии между порошками создается напряжение, которое может быть снято путем термообработки узла при достаточно высокой температуре. Частицы железа электрически изолированы друг от друга, чтобы обеспечить SM (материал имеет высокое удельное электрическое сопротивление. Электрическое удельное сопротивление, механические свойства и магнитные свойства материала SMC зависят от размера, плотности, толщины изоляции, процесса экструзии и Цикл термообработки. Таким образом, характеристики материала SMC можно регулировать в соответствии с конкретными требованиями определенных применений.
Как правило, магнитная плотность насыщения и относительная магнитная проницаемость материалов SMC ниже, чем у листов из кремнистой стали, как показано на рисунке 2. Причина низкой магнитной проницаемости заключается в том, что магнитный поток в компоненте SMC должен постоянно проходить через немагнитная изоляция между частицами железа. Материал SMC используется в двигателях из-за его высокого удельного электрического сопротивления, что приводит к потерям на вихревые токи, которые ниже, чем у листовых материалов из кремнистой стали. Однако двигатели с SMC: материалами имеют более высокие потери гистерезиса. Общие потери в железе, вызванные материалом SMC и листом кремнистой стали, показаны на рисунке 3. Другая причина высокой потери SMC заключается в том, что изоляция между частицами железа на поверхности сердечника sMc повреждена, так что вихревой поток потери тока на поверхности чрезмерны. Поэтому сердечник статора SMc должен быть хорошо спрессован.
