Un diseño novedoso de un rotor interno para optimizar el campo magnético del espacio aire de motores de copa hueca
Autores: Sun, Jinji; Ren, Jianyi; Sun, Haoxi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un diseño novedoso de un rotor interno para optimizar el campo magnético del espacio aire de motores de copa hueca
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Densidad de potencia
Naves espaciales
Motores de copa hueca
Campo magnético de aire
Ondulaciones de par
Rotor interno excéntrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Para obtener una alta densidad de potencia, las naves espaciales suelen utilizar motores de copa hueca con formas de onda de campo magnético en el aire de tipo trapezoidal. Sin embargo, debido a problemas estructurales, el motor de copa hueca presenta el inconveniente de que la forma de onda del campo magnético en el aire no es consistente con la forma de onda trapezoidal ideal, lo que provoca ondulaciones en el par motor. Para reducir estas ondulaciones, el método existente solo cambia la estructura de los imanes permanentes; los imanes permanentes modificados son difíciles de magnetizar y fabricar, lo que provoca que la forma de onda del campo magnético en el aire no sea adecuada como la forma de onda ideal. Este artículo propone un diseño novedoso de un rotor interno de un motor de copa hueca con un rotor interno excéntrico, basado en las características de que el motor de copa hueca tiene rotores internos y externos y que ambos rotores giran de manera sincrónica durante el funcionamiento. Primero, se analizan los factores que influyen en el campo magnético en el aire y se establece el modelo matemático del rotor interno excéntrico. Luego, se establece un modelo excéntrico mediante análisis de elementos finitos, que demuestra que la excentricidad del rotor interno puede hacer que la forma de onda del campo magnético en el aire se acerque más al trapezoide ideal. Finalmente, se desarrolla un prototipo basado en el valor óptimo de excentricidad, verificando la efectividad del diseño novedoso del rotor interno.
Descripción
Para obtener una alta densidad de potencia, las naves espaciales suelen utilizar motores de copa hueca con formas de onda de campo magnético en el aire de tipo trapezoidal. Sin embargo, debido a problemas estructurales, el motor de copa hueca presenta el inconveniente de que la forma de onda del campo magnético en el aire no es consistente con la forma de onda trapezoidal ideal, lo que provoca ondulaciones en el par motor. Para reducir estas ondulaciones, el método existente solo cambia la estructura de los imanes permanentes; los imanes permanentes modificados son difíciles de magnetizar y fabricar, lo que provoca que la forma de onda del campo magnético en el aire no sea adecuada como la forma de onda ideal. Este artículo propone un diseño novedoso de un rotor interno de un motor de copa hueca con un rotor interno excéntrico, basado en las características de que el motor de copa hueca tiene rotores internos y externos y que ambos rotores giran de manera sincrónica durante el funcionamiento. Primero, se analizan los factores que influyen en el campo magnético en el aire y se establece el modelo matemático del rotor interno excéntrico. Luego, se establece un modelo excéntrico mediante análisis de elementos finitos, que demuestra que la excentricidad del rotor interno puede hacer que la forma de onda del campo magnético en el aire se acerque más al trapezoide ideal. Finalmente, se desarrolla un prototipo basado en el valor óptimo de excentricidad, verificando la efectividad del diseño novedoso del rotor interno.