La estructura de disco del motor de flujo axial permite una densidad de polos mayor que en el motor radial tradicional. Con más polos, el par a baja velocidad es mayor y el volumen más plano, lo que parece ventajoso. Pero más polos no siempre es mejor: es el inicio de una reacción en cadena.
Comparación de discos de rotor con número de polos denso y disperso Comparison of Rotor Disks with Dense and Sparse Pole Numbers
Al subir el número de polos, la frecuencia eléctrica sube con él. A igual velocidad de giro, al duplicar el número de pares de polos la frecuencia y las pérdidas en el hierro y por corrientes parásitas en los imanes aumentan casi al mismo ritmo; la frecuencia de la corriente en el bobinado también es mayor, con lo que las pérdidas en cobre y la presión de conmutación del inversor se agravan a la vez. Al llegar al tramo de alta velocidad, la frecuencia topa con los límites del controlador y del material magnético y acaba restringiendo el rango de velocidad utilizable. Por eso el número de polos es la búsqueda de un equilibrio entre el par a baja velocidad y las pérdidas por frecuencia a alta velocidad.
Otro punto que se pasa por alto con facilidad es la fabricación. Cuantos más polos, mayor es el número de piezas de imán y más largo el ritmo de pegado, y mayor también el riesgo de acumulación de errores de montaje; los márgenes de diseño del arco polar y de la separación entre polos se estrechan y las exigencias de precisión y consistencia se agudizan. Al planificar la línea, Jiuju incorpora el número de polos objetivo en la estimación del ritmo del equipo y del rendimiento: a igual capacidad, duplicar el número de polos suele implicar reordenar las estaciones y la inspección.
Diagrama conceptual del equilibrio en la selección del número de polos Concept Diagram for Pole-Number Selection and Balancing
La respuesta a la elección del número de polos nunca está en que cuantos más, más avanzado, sino en calcular conjuntamente el espectro de velocidad de trabajo del producto, la refrigeración, el control y el coste de fabricación. Cuando Jiuju coordina soluciones de producción en serie con las fábricas de motores, también suele dibujar primero el espectro de condiciones de trabajo antes de decidir el número de polos, para que el motor de flujo axial no acabe tropezando en el tramo de alta velocidad con los polos que él mismo eligió.
Preguntas frecuentes sobre la automatización de motores eléctricos
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En el área de expedición, a las puertas del taller, reina la actividad. Tras varias rondas de puesta a punto de la máquina completa, validación de producción simulada e inspección de calidad de fábrica, una línea de montaje automatizado de motores de corriente continua de Jiuju ha completado todo el proceso de salida y ha sido cargada en el camión a tiempo; pronto partirá hacia la base de producción del cliente para apoyar el avance del proyecto conforme al plan.
La arquitectura multipolar genera una onda fundamental de alta frecuencia; a decenas de miles de revoluciones, la frecuencia fundamental puede alcanzar varios kilohercios. Con los IGBT tradicionales las pérdidas de conmutación se disparan y el calentamiento es severo: la capacidad de conmutación a nivel de megahercio de los MOSFET de carburo de silicio es el compañero idóneo para los motores de flujo axial multipolares de alta frecuencia.
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