Os requisitos técnicos de projeto de um motor CC sem escova são frequentemente descritos no livro de tarefas técnicas de projeto de motor. Além de cumprir os padrões nacionais e industriais relevantes, o livro de tarefas normalmente inclui o seguinte conteúdo:
Principais requisitos técnicos de motores DC sem escova:
- Tensão de alimentação, modo de operação, potência contínua, torque, velocidade, potência de pico, torque de pico, velocidade máxima, eficiência, vibração e ruído, ambiente operacional, nível de proteção, etc.
Requisitos técnicos relacionados ao controle relevantes para o projeto de motor CC sem escovas:
- Tipo de controle: malha aberta ou malha fechada, controle de torque (corrente), controle de velocidade ou controle de posição; controlar precisão e largura de banda; controle de direção ou rotação bidirecional; partida suave, frenagem, limitação de corrente; requisitos dinâmicos, relação torque/inércia, capacidade de aceleração/desaceleração; proteção contra falhas, etc.
Os projetistas devem compreender e integrar os requisitos técnicos relacionados ao controle relevantes ao projeto do motor para desenvolver o esquema correto de projeto do motor.
O sucesso ou o fracasso de um projeto de motor depende de uma análise meticulosa dos requisitos do livro de tarefas de projeto, fazendo as escolhas corretas para vários elementos do projeto do motor, seguidas de cálculos. Portanto, o procedimento de cálculo não é primordial; a seleção correta do esquema de design é crucial.
O método mais comumente usado para projeto de motor CC sem escovas ainda é o método tradicional de projeto eletromagnético. Este método é o método clássico de projeto básico para motores, sendo o mais comum o cálculo das principais dimensões do motor: determinação da estrutura do estator e do rotor com base nos requisitos técnicos, determinação da carga magnética Bm com base na estrutura do rotor e no desempenho do ímã permanente, seleção a carga elétrica A com base nos requisitos de desempenho e nas condições de resfriamento e, em seguida, determinando as principais dimensões do motor Da e L com base na carga eletromagnética. Este método é um método de projeto empírico que exige que os projetistas tenham uma vasta experiência em projeto, e os resultados do cálculo geralmente precisam ser ajustados várias vezes.
Durante o processo de projeto, é necessário realizar cálculos de circuitos magnéticos para calcular as densidades de fluxo magnético de várias partes. Métodos de análise de campo magnético de elementos finitos também podem ser usados simultaneamente para calcular o campo magnético e os parâmetros do motor, verificando os resultados do projeto eletromagnético. Esta combinação de métodos pode melhorar a precisão do projeto.
Processo de projeto típico para motores CC sem escovas:
- Analise os requisitos do livro de tarefas de design e esclareça os objetivos do design.
- Selecione o modo de operação, como seleção do número de fase, método de comutação e forma do circuito de comutação.
- Selecione a estrutura do motor: estrutura do estator, material do ímã permanente, estrutura do circuito magnético do rotor e estrutura do sensor.
- Determine as dimensões principais: calcule as dimensões principais Da, L do motor com base na carga eletromagnética ou nos requisitos de características de torque.
- Selecione o número de pólos e ranhuras e o projeto preliminar das laminações do estator e do circuito magnético do rotor.
- Execute cálculos de circuito magnético ou análise de elementos finitos para calcular e determinar os parâmetros do campo magnético do entreferro.
- Projete o enrolamento, selecione a forma do enrolamento e calcule as voltas e a bitola do fio.
- Calcule parâmetros e características eletromagnéticas.
- Revisão e ajuste do projeto, cálculo da densidade de corrente, carga eletromagnética, aumento da temperatura do motor e desempenho.
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