В беспазовых вентильных двигателях с постоянными магнитами (БВДМ) устраняются многие недостатки конструкции аналогичных двигателей в пазовом исполнении статорного сердечника: наличие реактивного момента и, как следствие, вибрация и повышенный шум, наведение вихревых токов в постоянных магнитах и, следовательно, их нагрев и частичное размагничивание.
Использование гибридных обмоточных проводов, медная сердцевина которых имеет ферромагнитную оболочку, позволяет поднять электромагнитный момент БВДМ до такой же величины, как у вентильных двигателей классической конструкции.
Вентильные электродвигатели с постоянными высокоэнергетическими магнитами получили широкое распространение в различных областях промышленности, энергетики, транспорта, в бытовых устройствах.
Расположение обмотки статора в пазах обеспечивает высокий уровень магнитной индукции в воздушном зазоре между статором и ротором и, следовательно, большое значение электромагнитного момента в заданных габаритах активных материалов. По этому показателю магнитоэлектрические двигатели превосходят все другие типы электродвигателей [4]. Однако такое расположение проводников обмотки статора приводит и к отрицательным последствиям: – образованию реактивного момента (момента «залипания»), обусловленного неравномерностью воздушного зазора;
– повышенным магнитным потерям в стали зубцов статора;
– появлению вихревых токов в массиве магнитов.
Первый нежелательный фактор вызывает неравномерность вращения ротора, особенно на низких скоростях, повышенную вибрацию и шум электродвигателя.
Второй фактор, вызывая нагрев статорного сердечника, снижает допустимый уровень тока статора по условиям нагревостойкости изоляции проводников обмотки.
Третий фактор, связанный с нагревом магнитов, приводит к их размагничиванию и, следовательно, уменьшению перегрузочной способности двигателя.
Вентильные двигатели, у которых отсутствуют статорные пазы, лишены этих недостатков.
Беспазовое исполнение коллекторных двигателей постоянного тока позволяет в 2–3 раза снизить реактивную ЭДС и тем самым существенно улучшить коммутацию тока коллектором [3].