En los sistemas de accionamiento eléctrico que exigen un alto rendimiento, un diseño liviano y una alta capacidad de respuesta, los motores de torque sin marco se están convirtiendo en una opción ideal para una alta -} automatización final, robótica, equipo médico y sistemas aeroespaciales. Su estructura minimalista, que consiste únicamente en un estator y un rotor, ofrece ventajas en la libertad del diseño y la eficiencia de integración. Esta estructura también impone mayores demandas sobre el rendimiento de los materiales centrales: los límites físicos de los materiales a menudo definen los límites del rendimiento del motor . 1. Los imanes permanentes determinan la densidad de torque y la velocidad de respuesta. Como componente central del rotor, los imanes permanentes proporcionan el flujo magnético requerido para la operación del motor y son la fuente directa de generación de par. Su rendimiento determina el par máximo del motor, el ancho de banda de respuesta y el tamaño general. El material principal, el boro de hierro neodimio, ofrece ventajas como un producto de alta energía magnética (hasta 50 Mgoe) y una alta remanencia, lo que lo hace adecuado para motores de torque pequeños, altos-}. Sin embargo, sus limitaciones incluyen una mala resistencia a la temperatura, susceptibilidad a la oxidación y la necesidad de recubrimientos protectores. El rendimiento se degrada significativamente a altas temperaturas. El cobalto de Samario (SMCO), con su alta resistencia a la temperatura (hasta 350 grados) y una excelente resistencia a la corrosión, es adecuada para entornos aeroespaciales, altos -} y entornos de vacío. Las desventajas incluyen alto costo, un producto de energía magnética ligeramente más bajo que NDFEB (aproximadamente 25-30 MGOE), alta fragilidad y un procesamiento difícil.
En segundo lugar, el núcleo del estator domina la eficiencia energética y la pérdida de calor. El acero de silicio, las aleaciones amorfas y los materiales nanocristalinos son los tres materiales principales del núcleo del estator para motores de torque sin marco. High - acero de silicio de grado (como 35PNH300 y 30ZH120) sigue siendo el material central más utilizado, ofreciendo una excelente densidad de flujo magnético de saturación y pérdidas de núcleo dentro del rango de 2.5–5 w/kg. Las ventajas incluyen bajo costo y buena procesabilidad, haciéndolas adecuadas para la mayoría de las condiciones de funcionamiento. Sin embargo, las altas pérdidas limitan el rendimiento en aplicaciones de accionamiento de frecuencia alta -. Las aleaciones amorfas, debido a su estructura libre de grano -, ofrecen una histéresis extremadamente baja y pérdidas de corriente de Foucault, manteniendo pérdidas de núcleo por debajo de 1.2 W/kg incluso a 50 Hz y 1.5 T. Ofrecen un excelente rendimiento de frecuencia -} y son adecuados para aplicaciones que requieren la más alta eficiencia energética. Debido a su baja resistencia mecánica y dificultades de procesamiento, junto con altos costos de material y procesamiento, actualmente se usa principalmente en motores personalizados de extremo altos -}.
Los materiales nanocristalinos, basados en materiales amorfos, controlan más el tamaño del grano y optimizan la permeabilidad magnética. Ofrecen propiedades magnéticas estables, pérdida de hierro que varía de 0.8–1.5 w/kg y mejoró la estabilidad de la temperatura. Ofrecen ventajas potenciales en sistemas de conducción de precisión de frecuencia alto -. Sin embargo, los materiales nanocristalinos también enfrentan desafíos como el alto costo y la fragilidad. Actualmente, se encuentran en las primeras etapas de la introducción tecnológica y aún no han logrado una aplicación comercial generalizada. Se están explorando núcleos amorfos para su uso a la velocidad baja -, alta - Torque de torque de torque, particularmente en energía - aplicaciones confidenciales que requieren largos -} operación estable de término, como las plataformas EO/IR o High {{{12} Equipo de medicina final. Sin embargo, aún no se han logrado avances significativos en la eficiencia del procesamiento y el costo.
Iii. El sistema de devanado determina las capacidades de eficiencia y manejo térmico: los materiales de devanado influyen directamente en las pérdidas de cobre de un motor, la generación de calor y la respuesta dinámica. La conductividad eléctrica, la resistencia al calor y la estructura de cableado son factores clave que influyen en el rendimiento. Material del conductor: alto - Pureity Copper
Construcción: cable de cobre redondo esmaltado: solución tradicional, adecuada para aplicaciones de potencia - a mediana -. Alambre varado litz: reduce el efecto de la piel, adecuado para altas unidades de frecuencia -. Alambre de cobre plano: mejora el factor de relleno de ranura, mejora la disipación de calor, adecuada para aplicaciones de alta densidad de corriente. Sistema de aislamiento: comúnmente utilizado son poliimida (PI), PPS y barniz aislante de clase F o H. Las aplicaciones de temperatura de alto - requieren la adición de papel de aramida o cinta laminada compuesta.
