تصميم بمسم الجزء الثابت والدوار لمحركات المغزل

تصميم بمسم الجزء الثابت والدوار لمحركات المغزل عالية الأداء

1. مقدمة إلى بمسم في تطبيقات المغزل

المغناطيس الدائم متزامن المحركات (بمسم) تهيمن على تصاميم المحركات المغزل الحديثة بسبب بهم:

& ثور; كثافة الطاقة العالية (الحجم الصغير لعزم دوران معين)

& ثور; كفاءة متفوقة (90-97% نموذجي)

& ثور ؛ التحكم الدقيق في السرعة (خاصية الانزلاق الصفري)

والثور ؛ استجابة ديناميكية ممتازة (حاسمة لتطبيقات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي)

يغطي هذا الدليل تصميم كهرومغناطيسي وحراري وميكانيكي اعتبارات ل تحسين بسم ستاتورس والدوارات في محركات المغزل التي تعمل في 10 ، 000-60 ، 000 دورة في الدقيقة. كما التكنولوجيا التأسيسية للجميع محرك كهربائي تتطلب الأنواع وتصميم الجزء الثابت والدوار اهتماما كبيرا في الهندسة.

2. تصميم الجزء الثابت

2.1 تحسين الهندسة الأساسية

فتحة / تركيبات القطب

التكوين	المزايا	حالة استخدام المغزل
9-فتحة / 6-القطب	انخفاض التروس ، التوافقيات جيدة	طحن للأغراض العامة
12 فتحة / 8 قطب	كثافة عزم الدوران المتوازن	طحن عالي السرعة
18 فتحة / 12 قطب	انخفاض عزم الدوران تموج	فائقة الدقة بالقطع

الاعتبارات الرئيسية:

& ثور; التهم فتحة أعلى تقليل تموج عزم الدوران ولكن زيادة فقدان النحاس

& ثور; اللفات فتحة كسور (على سبيل المثال ، 9 فتحات ل 8 أقطاب) تقليل التروس

تصميم التصفيح
والثور ؛ المواد: 0.2-0.35 مم سميكة م 19-م 47 تصفيح الصلب السيليكون

& ثور; عرض الأسنان: 40-60% من الملعب فتحة لتحقيق التوازن بين التشبع ومنطقة النحاس

& ثور ؛ الحديد الخلفي: 1.2-1.5 عرض الأسنان لمنع تشبع التدفق

2.2 لف التكوين

أنواع اللف

النوع	الايجابيات	سلبيات
وزعت	التوافقيات أقل ، تبريد أفضل	يتحول نهاية أطول
مركز	لفائف أقصر ، أعلى فتحة ملء	تموج عزم دوران أعلى

التقنيات المتقدمة:

طبقة مزدوجة اللفات: 30-45 & درجة; مرحلة التحول لإلغاء التوافقي

سلك ليتز: لعملية عالية التردد (>400 هرتز) لتقليل تأثير الجلد

عامل ملء الفتحة: 60-75 ٪ يمكن تحقيقه باستخدام آلات اللف الدقيقة

2.3 استراتيجيات التبريد

تبريد الفتحة المباشرة: قنوات الزيت مدمجة في فتحات الجزء الثابت

الموصلات المجوفة: للمغازل عالية الطاقة المبردة بالسائل (>15 كيلو وات)

مواد الواجهة الحرارية: راتنجات عالية التوصيل الحراري (5-8 واط / مك)

3. تصميم الدوار

3.1 ترتيب المغناطيس

الطوبولوجيا

النوع	كثافة التدفق	التروس عزم الدوران	تعقيد التصنيع
شنت السطح	معتدل	منخفض	بسيطة
الداخلية مساء (الإدارة المتكاملة للآفات)	عالية	معتدل	مجمع
الخامس-شكل الإدارة المتكاملة للآفات	عالية جدا	عالية	معقد جدا

خيارات خاصة بالمغزل:

10 ، 000-30 ، 000 دورة في الدقيقة: سطح مساء مع ألياف الكربون كم

30 ، 000-60 ، 000 دورة في الدقيقة: إب جوفاء لتحسين مقاومة قوة الطرد المركزي

3.2 مواد المغناطيس

المواد	ر (ر)	منسق الشؤون الإنسانية (كا / م)	ماكس تيمب	التكلفة
الفريت	0.4	200	150 درجة مئوية	$
ندفيب ن 42 ح	1.3	900	120 درجة مئوية	$$$
سمكو	1.1	700	300 درجة مئوية	$$$$$

معايير الاختيار:

انخفاض درجة الحرارة (تصل المغزل إلى 80-150 درجة مئوية داخليا)

الحماية من التآكل (طلاء النيكل للبيئات الرطبة)

مغناطيس مجزأ لتقليل التيارات الدوامة

3.3 التصميم الهيكلي الدوار

الأكمام الاحتفاظ:

& ثور; ألياف الكربون: إلى عن على >40,000 دورة في الدقيقة (&سيجما; > 800 ميغاباسكال)

& ثور; إنكونيل: لتطبيقات درجات الحرارة العالية

التوازن الديناميكي:

الثور;

& ثور; غير المتماثلة القطب تشكيل لتحقيق التوازن التوافقي

4. تحسين الأداء الكهرومغناطيسي

4.1 مقايضات المعلمات

المعلمة	زيادة بنسبة	تأثير
ايرغاب	فجوة أكبر	كثافة عزم الدوران ، والموثوقية
سمك المغناطيس	المزيد من المواد	كثافة التدفق والتكلفة
الكثافة الحالية	أعلى ي	عزم الدوران ، والإجهاد الحراري

4.2 التقنيات المتقدمة

& ثور; انحراف: 1-2 الملاعب فتحة للحد من التروس

والثور ؛ القطب تشكيل: أعمدة حقق لالجيبي الخلفي المجالات الكهرومغناطيسية

& ثور; متعدد الأهداف الأمثل:

# مثال باريتو الأمثل لعزم الدوران مقابل الخسارة
الأهداف = [تعظيم (عزم الدوران) ، تقليل (فقدان الحديد)]
القيود = [ارتفاع مؤقت

5. التكامل الميكانيكي

5.1 تحمل الاعتبارات
محامل الاتصال الزاوي: التحميل المسبق 150-400 نيوتن لصلابة المغزل

السيراميك الهجين: لنطاق 20 ، 000-40 ، 000 دورة في الدقيقة

المحامل المغناطيسية النشطة: ل > 50 ، 000 دورة في الدقيقة فائقة الدقة

5.2 تصميم رمح

متطلبات الصلابة :> 100 نيوتن / & مايكرو ؛ م في واجهة الأداة

مهاوي جوفاء: لمرور المبرد (نسبة معرف / أود

تعويض النمو الحراري: الأكمام ألياف الكربون مع مطابقة كت

6. تفاوتات التصنيع

العنصر	التسامح النقدي	طريقة القياس
ايرغاب	0.05 مم	ميكرومتر الليزر
موقف المغناطيس	0.1 درجة زاوية	نظام الرؤية
لفائف التماثل		لر متر

7. دراسة حالة: 30 كيلو واط 40 ، 000 دورة في الدقيقة المغزل

الجزء الثابت: 18 فتحة ، 3 مراحل لف موزعة

الدوار: 6-بول الخامس-إيم مع سمكو المغناطيس

التبريد: فتحات مبردة بالزيت مباشرة

الأداء:

والثور ؛ كثافة الطاقة: 6.5 كيلو واط / كجم

& ثور; الكفاءة: 96% @ تصنيف تحميل

& ثور; نفاذ:

8. الاتجاهات المستقبلية

التصنيع الإضافي: 3 قنوات تبريد مطبوعة

مواد محسنة من الجرافين: للحصول على موصلية حرارية أعلى

التوائم الرقمية: محاكاة الأداء في الوقت الحقيقي

خاتمة

التصميم بمسم ستاتورس والدوارات لمحركات المغزل يتطلب موازنة:

1. الأداء الكهرومغناطيسي (كثافة عزم الدوران والكفاءة)

2. الإدارة الحرارية (استراتيجيات التبريد)

3. السلامة الميكانيكية (ديناميات الدوار ، تحمل الحياة)

لجهودكم تطبيق المغزل محددة، ضع في اعتبارك:

& ثور; الهدف سرعة / عزم الدوران الشخصي

& ثور; قيود نظام التبريد

& ثور; الميزانية للمواد قسط (سمكو, ألياف الكربون)

هل ترغب المعلمات محاكاة الهيئة الاتحادية للبيئة مفصلة أو المخططات الانسيابية عملية التصنيع? اتصل بنا الآن!