سه روش طبقه بندی مدار مغناطیسی برای موتورهای مغناطیسی دائمی

بر اساس موقعیت آهنربای دائمی طبقه بندی می شود

با توجه به موقعیت های مختلف آهنرباهای دائمی، می توان آنها را به نوع قطب دوار و نوع آرمیچر دوار تقسیم کرد. شکل (الف) ساختار مدار مغناطیسی قطب دوار را نشان می دهد، جایی که آهنربای دائمی روی روتور و آرمیچر ثابت است. این ساختار هم در موتورهای سنکرون آهنربای دائم و هم در موتورهای DC بدون جاروبک استفاده می شود. شکل (ب) ساختار مدار مغناطیسی ناحیه یک موتور دوار را نشان می دهد، جایی که آهنربای دائمی روی استاتور قرار دارد و آرمیچر می چرخد. موتور DC آهنربای دائم این ساختار را اتخاذ می کند.

طبقه بندی بر اساس نوع مواد آهنربای دائمی مورد استفاده

با توجه به انواع مواد آهنربای دائمی در موتور می توان آن را به ساختار تک ساختاری و ساختار هیبریدی تقسیم کرد. در یک موتور، استفاده از یک نوع ماده آهنربای دائمی را تک ساختار می نامند و اکثریت قریب به اتفاق موتورها از این نوع ساختار استفاده می کنند. اگر از دو یا چند ماده آهنربای دائمی در یک موتور استفاده شود، ساختار هیبریدی نامیده می شود. سازه های هیبریدی معمولا از دو نوع آهنربا دائمی با ویژگی های عملکردی متفاوت استفاده می کنند، از نقاط قوت و اجتناب از نقاط ضعف، استفاده کامل از مزایای مواد آهنربای دائم، بهبود عملکرد موتور و کاهش هزینه های ساخت. شکل زیر ساختار قطب مغناطیسی هیبریدی را در موتور DC آهنربای دائم نشان می دهد. آهنربای دائمی با فشار پایین 1 (مانند فریت) در جلوی قطب مغناطیسی و آهنربای دائمی فشار قوی 2 (مانند آهن نئودیمیم بور) در پشت قطب مغناطیسی قرار می گیرد.

طبقه بندی با روش قرار دادن آهنربا دائمی

با توجه به روش های مختلف قرار دادن آهنرباهای دائمی، می توان آنها را به دو دسته نصب شده روی سطح (سطح نصب شده) و توکار (جاسازی شده) تقسیم کرد که در شکل زیر نشان داده شده است. آهنربای دائمی با قطب های مغناطیسی روی سطح به طور مستقیم با شکاف هوا روبرو می شود که مزیت پردازش و نصب راحت را دارد. با این حال، آهنربای دائمی به طور مستقیم اثر مغناطیس زدایی واکنش آرمیچر را تحمل می کند. آهنربای آب با قطب های مغناطیسی داخلی در داخل هسته آهنی قرار می گیرد و فرآیند پردازش و نصب پیچیده است و در نتیجه نشت مغناطیسی بالایی دارد. با این حال، آهنرباهای دائمی بیشتری را می توان برای بهبود چگالی مغناطیسی شکاف هوا، کاهش وزن و حجم موتور قرار داد.

طبقه بندی بر اساس شکل آهنرباهای دائمی

هنگام طراحی آهنرباهای دائمی، لازم است اطمینان حاصل شود که آنها شار مغناطیسی و نیروی الکتروموتور کافی در مدار مغناطیسی ایجاد می کنند. اگر از مواد مختلف آهنربای دائمی استفاده شود، شکل آهنربای دائمی نیز متفاوت خواهد بود. کبالت نیکل آلومینیوم دارای چگالی مغناطیسی باقیمانده بالا و اجبار کم است که معمولاً به شکل های باریک ساخته می شود. مواد آهنربای دائمی فریت و خاکی کمیاب قدرت اجباری بالایی دارند. به دلیل نفوذپذیری بازیابی نسبی آنها نزدیک به 1 و مقاومت مغناطیسی بالا، زمانی که طول جهت مغناطیسی تا حد معینی افزایش می یابد، طول جهت مغناطیسی همچنان افزایش می یابد و شار مغناطیسی ارائه شده توسط آهنربای دائمی به جهان خارج بسیار کمی افزایش می یابد. بنابراین معمولاً از سازه مسطح استفاده می شود. با توجه به اشکال مختلف آهنرباهای دائمی، آنها را می توان به قطب های مغناطیسی کاشی شکل، قوسی شکل، حلقوی، قطبی پنجه ای شکل، ستاره شکل و مستطیلی تقسیم کرد.