Τρεις μέθοδοι ταξινόμησης μαγνητικού κυκλώματος για κινητήρες μόνιμου μαγνήτη

Ταξινομείται με βάση τη θέση του μόνιμου μαγνήτη

Σύμφωνα με τις διαφορετικές θέσεις των μόνιμων μαγνητών, μπορούν να χωριστούν σε τύπο περιστρεφόμενου πόλου και τύπο περιστρεφόμενου οπλισμού. Το σχήμα (α) δείχνει μια δομή μαγνητικού κυκλώματος περιστρεφόμενου πόλου, όπου ο μόνιμος μαγνήτης βρίσκεται στον ρότορα και ο οπλισμός είναι ακίνητος. Αυτή η δομή χρησιμοποιείται τόσο σε σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη όσο και σε κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες. Το σχήμα (β) δείχνει τη δομή του μαγνητικού κυκλώματος ζώνης ενός περιστρεφόμενου κινητήρα, όπου ο μόνιμος μαγνήτης βρίσκεται στον στάτορα και ο οπλισμός περιστρέφεται. Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος μόνιμου μαγνήτη υιοθετεί αυτή τη δομή.

Ταξινομείται ανάλογα με τον τύπο του υλικού μόνιμου μαγνήτη που χρησιμοποιείται

Σύμφωνα με τους τύπους των υλικών μόνιμου μαγνήτη στον κινητήρα, μπορεί να χωριστεί σε ενιαία δομή και υβριδική δομή. Σε έναν κινητήρα, η χρήση μόνο ενός τύπου υλικού μόνιμου μαγνήτη ονομάζεται ενιαία δομή και η συντριπτική πλειοψηφία των κινητήρων χρησιμοποιεί αυτόν τον τύπο δομής. Εάν δύο ή περισσότερα υλικά μόνιμου μαγνήτη χρησιμοποιούνται στον ίδιο κινητήρα, ονομάζεται υβριδική δομή. Οι υβριδικές κατασκευές χρησιμοποιούν συνήθως δύο τύπους μόνιμων μαγνητών με διαφορετικά χαρακτηριστικά απόδοσης, αξιοποιώντας τις δυνάμεις και αποφεύγοντας τις αδυναμίες, αξιοποιώντας πλήρως τα πλεονεκτήματα των υλικών μόνιμου μαγνήτη, βελτιώνοντας την απόδοση του κινητήρα και μειώνοντας το κόστος κατασκευής. Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη δομή του υβριδικού μαγνητικού πόλου σε έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος μόνιμου μαγνήτη. Ο μόνιμος μαγνήτης χαμηλής καταναγκασμού 1 (όπως ο φερρίτης) τοποθετείται στο μπροστινό μέρος του μαγνητικού πόλου και ο μόνιμος μαγνήτης υψηλής καταστολής 2 (όπως το σιδήρο βόριο νεοδυμίου) τοποθετείται στο πίσω μέρος του μαγνητικού πόλου.

Ταξινόμηση με μέθοδο τοποθέτησης μόνιμου μαγνήτη

Σύμφωνα με τις διαφορετικές μεθόδους τοποθέτησης των μόνιμων μαγνητών, μπορούν να χωριστούν σε επιφανειακούς (επιφανειακά τοποθετημένους) και ενσωματωμένους (ενσωματωμένους), όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Ο μόνιμος μαγνήτης με επιφανειακούς μαγνητικούς πόλους βλέπει απευθείας το διάκενο αέρα, το οποίο έχει το πλεονέκτημα της εύκολης επεξεργασίας και εγκατάστασης. Ωστόσο, ο μόνιμος μαγνήτης φέρει άμεσα το αποτέλεσμα απομαγνητισμού της αντίδρασης οπλισμού. Ο μαγνήτης νερού με ενσωματωμένους μαγνητικούς πόλους τοποθετείται μέσα στον σιδερένιο πυρήνα και η διαδικασία επεξεργασίας και εγκατάστασης είναι πολύπλοκη, με αποτέλεσμα υψηλή μαγνητική διαρροή. Ωστόσο, μπορούν να τοποθετηθούν περισσότεροι μόνιμοι μαγνήτες για τη βελτίωση της μαγνητικής πυκνότητας του διακένου αέρα, τη μείωση του βάρους και του όγκου του κινητήρα.

Ταξινομείται με βάση το σχήμα των μόνιμων μαγνητών

Κατά το σχεδιασμό μόνιμων μαγνητών, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι παράγουν επαρκή μαγνητική ροή και ηλεκτροκινητική δύναμη στο μαγνητικό κύκλωμα. Εάν χρησιμοποιούνται διαφορετικά υλικά μόνιμου μαγνήτη, το σχήμα του μόνιμου μαγνήτη θα ποικίλλει επίσης. Το κοβάλτιο νικελίου αλουμινίου έχει υψηλή υπολειμματική μαγνητική πυκνότητα και χαμηλή καταναγκαστική ικανότητα, συνήθως διαμορφώνεται σε λεπτά σχήματα. Τα υλικά μόνιμου μαγνήτη φερρίτη και σπάνιων γαιών έχουν υψηλή καταναγκαστική ικανότητα. Λόγω της σχετικής διαπερατότητας ανάκτησης κοντά στο 1 και της υψηλής μαγνητικής αντίστασης, όταν το μήκος της κατεύθυνσης μαγνήτισης αυξάνεται σε κάποιο βαθμό, το μήκος της κατεύθυνσης μαγνήτισης συνεχίζει να αυξάνεται και η μαγνητική ροή που παρέχεται από τον μόνιμο μαγνήτη προς τον έξω κόσμο αυξάνεται πολύ λίγο. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συνήθως μια επίπεδη δομή. Σύμφωνα με τα διαφορετικά σχήματα των μόνιμων μαγνητών, μπορούν να χωριστούν σε σχήματος κεραμιδιού, σχήματος τόξου, δακτυλιοειδούς, σχήματος πόλων νυχιών, σχήματος αστεριού και ορθογώνιους μαγνητικούς πόλους.