Deuxièmement, les caractéristiques structurelles du moteur à champ magnétique axial
1. Les inconvénients des moteurs à champ magnétique axial
Le champ magnétique du moteur à champ magnétique axial est axial, et le stator et le rotor sont placés à égalité dans le moteur. Le stator et le rotor sont tous deux en forme de disque, ils sont donc également appelés moteurs à disque. Le noyau du stator est généralement formé de bandes de tôle d'acier au silicium laminées à froid et isolées des deux côtés. Sur la bande d'acier au silicium, une rainure de même taille est percée à une certaine distance, à condition que les fentes correspondantes soient alignées une par une. Le noyau du stator avec la rainure de fil inférieure sur la face d'extrémité est formé par enroulement. Les conducteurs effectifs d’enroulement de stator sont répartis radialement dans l’espace. Le rotor est un aimant permanent à haute énergie magnétique, qui est fixé sur le noyau du disque. L'usinage du noyau du stator de moteur axial est la clé de la fabrication du moteur.
En production réelle, en raison de diverses défaillances dans le processus de découpe et de la structure unique du noyau du stator lui-même, l'épaisseur de la tôle d'acier au silicium est extrêmement mince, de 0,5 à 1,0 mm. Ainsi, les problèmes suivants se posent plus ou moins formation de la circonférence: les tôles d'acier au silicium des deux côtés des fentes alignées sont ouvertes en "forme de cloche"; dans la formation de bobinage, en cas de rigidité insuffisante de la machine à enrouler, un compactage est souvent provoqué; et les rainures pré-perforées sont difficiles à aligner. problème.
2. Noyau d'armature à base de matériau composite magnétique doux (SMc)
En raison de la géométrie du circuit magnétique, le moteur à champ magnétique axial est difficile à fabriquer le noyau par la technologie de stratification. Les deux méthodes peuvent résoudre le problème du noyau stratifié: l'une consiste à utiliser un corps solide pour le traitement ou à utiliser un noyau imprimé; l'autre consiste à utiliser une structure de circuit magnétique sans noyau ou approximative sans noyau de fer. La faisabilité de ces deux méthodes repose sur l’acquisition de nouveaux matériaux: mise en forme tridimensionnelle à l’aide de composites à base de poudre magnétique douce ou directement par pressage pour la fabrication du noyau de stator; hydromagnets à hautes performances et bonnes propriétés thermiques Matières plastiques aux propriétés mécaniques permettant de réduire ou d’éliminer l’utilisation de matériaux ferromagnétiques. À l'heure actuelle, les matériaux plastiques sont rarement utilisés comme éléments structurels des moteurs en raison de leur coût. Il est uniquement utilisé dans les moteurs de champ axiaux en plastique nécessitant un faible poids et un rendement élevé.
Afin de surmonter les difficultés de fabrication des noyaux stratifiés, le noyau du stator est usiné à partir de cylindres pleins SMC. De nombreuses fentes sont ouvertes dans le cylindre plein pour sécuriser le bobinage de l'induit
groupe. L'enroulement est fabriqué en un enroulement concentré qui raccourcit la connexion d'extrémité de l'enroulement de phase et réduit la résistance de l'enroulement, réduisant ainsi les pertes de cuivre. Troisièmement, les caractéristiques des matériaux SMC
SMC utilisé dans les moteurs à champ magnétique axial: Le matériau est pressé à partir de particules magnétiques douces recouvertes d'un film isolant à la surface. La poudre de fer de haute pureté ayant de bonnes propriétés magnétiques est mélangée à la résine et, après traitement, une substance ayant une densité élevée, une résistance élevée et une excellente compressibilité est produite. Le mélange de poudre de fer et de lubrifiant est d'abord extrudé et, pendant le processus d'extrusion, une contrainte est générée entre les poudres, laquelle peut être libérée par traitement thermique de l'ensemble à une température suffisamment élevée. Les particules de fer sont isolées électriquement les unes des autres pour garantir que le matériau SM présente une résistivité électrique élevée. La résistivité électrique, les propriétés mécaniques et les propriétés magnétiques du matériau SMC dépendent de la taille, de la densité, de l'épaisseur de l'isolation, du processus d'extrusion et Cycle de traitement thermique: les caractéristiques du matériau sMc peuvent donc être adaptées aux exigences spécifiques de certaines applications.
En général, la densité magnétique à saturation et la perméabilité magnétique relative des matériaux SMC sont inférieures à celles des tôles en acier au silicium, comme le montre la figure 2. La faible perméabilité magnétique est due au fait que le flux magnétique dans le composant SMC doit constamment passer à travers le filtre. isolation non magnétique entre les particules de fer. Le matériau sMc est utilisé dans les moteurs en raison de sa résistivité électrique élevée, qui produit des pertes par courants de Foucault inférieures à celles des tôles en acier au silicium. Cependant, les moteurs avec SMC: les matériaux ont des pertes par hystérésis plus élevées. La perte de fer totale produite par le matériau SMC et la tôle d'acier au silicium est illustrée à la figure 3. Une autre raison de la perte élevée de SMC est que l'isolation entre les particules de fer à la surface du noyau de sMc est endommagée, de sorte que la perte de courant en surface est excessive. Par conséquent, le noyau de stator SMc doit être bien pressé.
