Σε ηλεκτρικά συστήματα κίνησης που απαιτούν υψηλή απόδοση, ελαφρύ σχεδιασμό και υψηλή ανταπόκριση, οι κινητήρες ροπής χωρίς πλατφόρμα γίνονται μια ιδανική επιλογή για υψηλό - end αυτοματοποίηση, ρομποτική, ιατρικό εξοπλισμό και αεροδιαστημικά συστήματα. Η μινιμαλιστική δομή τους, που αποτελείται αποκλειστικά από στάτορα και ρότορα, προσφέρει πλεονεκτήματα στην αποδοτικότητα της ελευθερίας και της ολοκλήρωσης του σχεδιασμού. Αυτή η δομή θέτει επίσης υψηλότερες απαιτήσεις για την απόδοση των υλικών πυρήνα: τα φυσικά όρια των υλικών συχνά καθορίζουν τα όρια της απόδοσης του κινητήρα . 1. μόνιμοι μαγνήτες καθορίζουν την πυκνότητα ροπής και την ταχύτητα απόκρισης. Ως συστατικό πυρήνα του ρότορα, οι μόνιμοι μαγνήτες παρέχουν τη μαγνητική ροή που απαιτείται για τη λειτουργία του κινητήρα και αποτελούν την άμεση πηγή παραγωγής ροπής. Η απόδοσή τους καθορίζει τη ροπή κορυφής του κινητήρα, το εύρος ζώνης απόκρισης και το συνολικό μέγεθος. Το mainstream υλικό, το σιδερένιο βόριο Neodymium, προσφέρει πλεονεκτήματα όπως ένα προϊόν υψηλής μαγνητικής ενέργειας (μέχρι 50 MGOE) και υψηλή ανατροπή, καθιστώντας το κατάλληλο για μικρούς, υψηλούς κινητήρες ροπής -. Ωστόσο, οι περιορισμοί της περιλαμβάνουν κακή αντοχή στη θερμοκρασία, ευαισθησία στην οξείδωση και την ανάγκη για προστατευτικές επικαλύψεις. Η απόδοση υποβαθμίζεται σημαντικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Το Samarium Cobalt (SMCO), με την υψηλή αντοχή της θερμοκρασίας (έως και 350 βαθμούς) και την εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, είναι κατάλληλη για αεροδιαστημική, υψηλή - ταχύτητα και περιβάλλοντα κενού. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν υψηλό κόστος, ένα ελαφρώς χαμηλότερο προϊόν μαγνητικής ενέργειας από το NDFEB (περίπου 25-30 MGOE), την υψηλή ευγένεια και τη δύσκολη επεξεργασία.
Δεύτερον, ο πυρήνας του στάτορα κυριαρχεί στην ενεργειακή απόδοση και την απώλεια θερμότητας. Ο χάλυβας πυριτίου, τα άμορφα κράματα και τα νανοκρυσταλλικά υλικά είναι τα τρία κύρια υλικά πυρήνα του στάτη για κινητήρες ροπής χωρίς πλαίσιο. Το υψηλό - χάλυβα πυριτίου βαθμού (όπως 35pnh300 και 30ZH120) παραμένει το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό πυρήνα, προσφέροντας εξαιρετική πυκνότητα μαγνητικής ροής κορεσμού και απώλειες πυρήνα εντός της περιοχής 2,5-5 W/kg. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν χαμηλό κόστος και καλή επεξεργασία, καθιστώντας τα κατάλληλα για τις περισσότερες συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, οι υψηλές απώλειες περιορίζουν την απόδοση σε υψηλές εφαρμογές -. Τα άμορφα κράματα, λόγω της ελεύθερης δομής τους, προσφέρουν εξαιρετικά χαμηλή υστέρηση και απώλειες ρεύματος Eddy, διατηρώντας απώλειες πυρήνα κάτω από 1,2 β/kg ακόμη και σε 50 Hz και 1,5 T. Προσφέρουν εξαιρετική υψηλή απόδοση- και είναι κατάλληλες για εφαρμογές που απαιτούν την υψηλότερη ενεργειακή απόδοση. Λόγω της χαμηλής μηχανικής αντοχής και των δυσκολιών επεξεργασίας, σε συνδυασμό με το υψηλό υλικό και το κόστος επεξεργασίας, χρησιμοποιείται επί του παρόντος κυρίως σε υψηλό - προσαρμοσμένους κινητήρες.
Τα νανοκρυσταλλικά υλικά, με βάση τα άμορφα υλικά, το περαιτέρω μέγεθος των κόκκων ελέγχου και τη βελτιστοποίηση της μαγνητικής διαπερατότητας. Προσφέρουν σταθερές μαγνητικές ιδιότητες, απώλεια σιδήρου που κυμαίνεται από 0,8-1,5 β/kg και βελτιωμένη σταθερότητα θερμοκρασίας. Προσφέρουν πιθανά πλεονεκτήματα σε υψηλά συστήματα κίνησης ακριβείας συχνότητας. Ωστόσο, τα νανοκρυσταλλικά υλικά αντιμετωπίζουν επίσης προκλήσεις όπως το υψηλό κόστος και η ευγένεια. Επί του παρόντος, βρίσκονται στα αρχικά στάδια της τεχνολογικής εισαγωγής και δεν έχουν ακόμη επιτύχει ευρεία εμπορική εφαρμογή. Οι άμορφοι πυρήνες διερευνώνται για χρήση σε χαμηλές- ταχύτητα, υψηλή - ροπή ροπής ροπής ροπής- Ender Medical Equipment. Ωστόσο, σημαντικές ανακαλύψεις στην αποτελεσματικότητα και το κόστος επεξεργασίας δεν έχουν ακόμη επιτευχθεί.
Iii. Το σύστημα περιέλιξης καθορίζει τις δυνατότητες αποτελεσματικότητας και θερμικής διαχείρισης: τα υλικά περιέλιξης επηρεάζουν άμεσα τις απώλειες χαλκού ενός κινητήρα, την παραγωγή θερμότητας και τη δυναμική απόκριση. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η αντοχή στη θερμότητα και η δομή καλωδίωσης αποτελούν βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση. Υλικό αγωγού: Υψηλή - Χαλκός καθαρότητας
Κατασκευή: Εναμφανισμένο στρογγυλό καλώδιο χαλκού: παραδοσιακή λύση, κατάλληλη για χαμηλή - σε μέσο - εφαρμογές ισχύος. Litz Stranded Wire: Μειώνει το αποτέλεσμα του δέρματος, κατάλληλο για υψηλές δίσκους -. Επίπεδο σύρμα χαλκού: Βελτιώνει τον συντελεστή πλήρωσης υποδοχής, βελτιώνει τη διάχυση της θερμότητας, κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής πυκνότητας ρεύματος. Σύστημα μόνωσης: Χρησιμοποιείται συνήθως είναι το πολυϊμίδιο (PI), PPS και κλάση F ή H μονωτικό βερνίκι. Υψηλή - Οι εφαρμογές θερμοκρασίας απαιτούν την προσθήκη χαρτιού Aramid ή σύνθετης ελασματοποιημένης ταινίας.
