Синхронные двигатели с постоянными магнитами можно разделить на конструкции с внешним ротором и внутренним ротором в зависимости от положения ротора внутри двигателя.. Разница заключается в том, вращается ли внутренняя часть или внешняя часть.. Если внутренняя часть вращается, он принимает внутреннюю структуру ротора; если внешняя часть вращается, он имеет внешнюю конструкцию ротора.
Вообще говоря, вращающийся компонент, снабженный магнитной сталью, представляет собой ротор, а неподвижным компонентом, оснащенным катушками, является статор.. Давайте обсудим различия между двигателями с внутренним и внешним ротором с постоянными магнитами..

В практических приложениях, Различия между двигателями с внутренним и внешним ротором перечислены ниже.:
Разница в положении вращения. Для двигателя с внутренним ротором, приводной компонент вращается внутри двигателя, а корпус остается неподвижным. Для двигателя с внешним ротором, внутренняя часть остается неподвижной, а внешний корпус вращается. Обычно, часть, залитая магнитной сталью (постоянные магниты) вращается, тогда как часть катушки остается неподвижной. Разницу между конструкциями внешнего и внутреннего ротора также можно отличить по процессу встраивания и расположению постоянных магнитов..
Объем постоянных магнитов. В двигателях с внешним ротором используются постоянные магниты меньшего размера с более короткими осевыми размерами., обеспечение благоприятной эксплуатационной стабильности системы. Для двигателей с внутренним ротором требуются постоянные магниты большего размера с соответственно большими осевыми размерами и более высоким центром тяжести., что приводит к снижению стабильности работы.
Скорость вращения. В качестве примера рассмотрим идентичные бесщеточные двигатели постоянного тока., двигатели с внутренним ротором достигают значительно более высоких скоростей вращения, чем двигатели с внешним ротором..
Сценарии применения. Двигатели с внутренним ротором широко применяются в силовых машинах, таких как двигатели., генераторы, газовые турбины и компрессоры. Двигатели с внешним ротором обычно устанавливаются внутри рабочих колес для выполнения функций рассеивания тепла и охлаждения..
Для двигателей с внешним ротором, статор закреплен на средней части вала и остается неподвижным, а ротор вращается вокруг внешней окружности статора. Они также относятся к структуре потока радиального воздушного зазора.. По сравнению с двигателями с внутренним ротором, положение ротора и статора поменяно местами. Фигура 1 показан вид сверху генератора с внешним ротором.. Статор, расположенный внутри двигателя, определяется как внутренний статор., а ротор, расположенный на внешней периферии двигателя, называется внешним ротором..
Ветрогенератор с постоянным магнитом и внешним ротором с прямым приводом
Ниже представлены состав и структура ветряных генераторов с внешним ротором и постоянными магнитами с прямым приводом., и иллюстрирует конструкцию с помощью модели генератора с внешним ротором с постоянным магнитом.. Левая диаграмма на рисунке 3 отображает внутренний сердечник статора. Сердечник статора ламинирован из листов кремнистой стали с превосходной магнитной проницаемостью.. По внешней окружности сердечника статора расположены многочисленные пазы., куда заделаны обмотки генератора. Обмотки распределены по правилам трехфазного тока..
В целом, Крупные ветрогенераторы с прямым приводом оснащены внешними роторами, имеющими 30 к 40 пары полюсов, а номер паза статора колеблется примерно от 180 к 240. Чтобы наглядно продемонстрировать структуру внутреннего сердечника статора., количество слотов для катушек в этой модели намного меньше, чем у реальных генераторов с прямым приводом..
Сердечник статора установлен на опоре статора.. Один конец опоры статора снабжен фланцем для крепления к основанию гондолы., а другой конец оснащен внешним валом ротора., который также служит главным валом ветрогенератора. Главный вал выдерживает вес всего ветроколеса и внешнего ротора, а также ветровые нагрузки., поэтому главный вал и фланцевая пластина должны обладать высокой механической прочностью..
Структура отображается с двух точек зрения.. Имеет форму бочки, охватывающей внешнюю сторону статора., внешний ротор изготовлен из черных металлов с хорошей магнитной проводимостью. Полюса из постоянных магнитов закреплены по внутренней окружности. “бочка”, который действует как ярмо ротора. Одним из преимуществ этой конструкции является то, что магнитные полюса можно легко зафиксировать и предотвратить их падение под действием центробежной силы.. Внешнее ярмо ротора закреплено на ступице несущего винта..
Установка внешнего ротора на главный вал генератора образует законченный генератор с внешним ротором., структура которого показана с двух точек зрения на рисунке ниже. Ступица ротора не только фиксирует внешний ротор, но также несет на себе все ветроколесо и выдерживает большие нагрузки.. По этой причине, он установлен на главном валу генератора через два больших подшипника.
Преимущества и недостатки двигателей с внутренним и внешним ротором
Преимущества двигателя с внутренним ротором: Легкие лопасти вентилятора, простота изготовления и сборки двигателя, и более низкие затраты.
Недостатки: Быстрое повышение температуры, высокое энергопотребление, нестабильное напряжение, которое может легко привести к повреждению двигателя, и короткий срок службы.
Преимущества двигателя с внешним ротором: Возможность полностью закрытой конструкции; быстрый запуск и ускорение, низкое энергопотребление, высокая эффективность и длительный срок службы.
Недостатки: Плохая герметичность, большая инерция ротора, высокий уровень шума, и строгие требования к динамическому балансу.