Vliv napětí železného jádra na výkon motorů s permanentními magnety

Vliv napětí v železném jádru na výkonMotory s permanentními magnety

Rychlý rozvoj ekonomiky dále podpořil trend profesionalizace průmyslu motorů s permanentními magnety, který klade vyšší požadavky na výkon související s motorem, technické normy a stabilitu provozu výrobků. Aby se motory s permanentními magnety rozvíjely v širší aplikační oblasti, je nutné posílit příslušný výkon ze všech hledisek, aby celkové ukazatele kvality a výkonu motoru mohly dosáhnout vyšší úrovně.

U motorů s permanentními magnety je železné jádro velmi důležitou součástí motoru. Pro výběr materiálů železného jádra je nutné plně zvážit, zda magnetická vodivost může splňovat pracovní potřeby motoru s permanentními magnety. Obecně je elektrická ocel vybrána jako základní materiál pro motory s permanentními magnety a hlavním důvodem je, že elektrická ocel má dobrou magnetickou vodivost.

Výběr materiálů jádra motoru má velmi důležitý dopad na celkový výkon a kontrolu nákladů motorů s permanentními magnety. Během výroby, montáže a formálního provozu motorů s permanentními magnety se na jádru vytvoří určitá napětí. Existence napětí však přímo ovlivní magnetickou vodivost elektrického ocelového plechu, což způsobí, že se magnetická vodivost v různé míře sníží, takže výkon motoru s permanentními magnety se sníží a zvýší ztrátu motoru.

Při konstrukci a výrobě motorů s permanentními magnety jsou požadavky na výběr a použití materiálů stále vyšší a vyšší, dokonce se blíží limitnímu standardu a úrovni materiálových vlastností. Jako základní materiál motorů s permanentními magnety musí elektrická ocel splňovat velmi vysoké požadavky na přesnost v příslušných aplikačních technologiích a přesný výpočet ztrát železa, aby byly splněny skutečné potřeby.

Tradiční metoda návrhu motoru použitá pro výpočet elektromagnetických charakteristik elektrooceli je zjevně nepřesná, protože tyto konvenční metody jsou hlavně pro konvenční podmínky a výsledky výpočtu budou mít velkou odchylku. Proto je zapotřebí nová metoda výpočtu pro přesný výpočet magnetické vodivosti a ztráty železa u elektrooceli za podmínek napěťového pole, aby úroveň aplikace materiálů železného jádra byla vyšší a výkonnostní ukazatele, jako je účinnost motorů s permanentními magnety, dosahovaly vyšší úroveň.

Zheng Yong a další výzkumníci se zaměřili na dopad namáhání jádra na výkon motorů s permanentními magnety a kombinovali experimentální analýzu, aby prozkoumali příslušné mechanismy napěťových magnetických vlastností a ztrátu napětí železa materiálů jádra motoru s permanentními magnety. Namáhání železného jádra motoru s permanentním magnetem za provozních podmínek je ovlivněno různými zdroji napětí a každý zdroj napětí vykazuje mnoho zcela odlišných vlastností.

Z hlediska formy namáhání statorového jádra motorů s permanentními magnety patří mezi zdroje jeho vzniku děrování, nýtování, laminování, interferenční montáž pláště atd. Efekt napětí způsobený interferenční montáží pláště má největší a nejvýznamnější oblast dopadu. Pro rotor motoru s permanentními magnety patří mezi hlavní zdroje napětí, které nese, tepelné namáhání, odstředivá síla, elektromagnetická síla atd. Ve srovnání s běžnými motory je normální rychlost motoru s permanentním magnetem relativně vysoká a magnetická izolační struktura je také instalován v jádru rotoru.

Proto je hlavním zdrojem napětí odstředivé napětí. Napětí jádra statoru generované interferenční sestavou pláště motoru s permanentním magnetem existuje hlavně ve formě tlakového napětí a jeho akční bod je soustředěn ve třmenu jádra statoru motoru, přičemž směr napětí se projevuje jako obvodový tangenciální. Napěťovou vlastností tvořenou odstředivou silou rotoru motoru s permanentním magnetem je tahové napětí, které téměř úplně působí na železné jádro rotoru. Maximální odstředivé napětí působí na průsečík magnetického izolačního můstku rotoru motoru s permanentními magnety a výztužného žebra, takže v této oblasti může snadno dojít ke snížení výkonu.

Vliv napětí železného jádra na magnetické pole motorů s permanentními magnety

Analýzou změn magnetické hustoty klíčových částí motorů s permanentními magnety bylo zjištěno, že pod vlivem saturace nedošlo k žádné významné změně magnetické hustoty na výztužných žebrech a magnetických izolačních můstcích rotoru motoru. Magnetická hustota statoru a hlavního magnetického obvodu motoru se výrazně liší. To může také dále vysvětlit vliv napětí jádra na rozložení magnetické hustoty a magnetickou vodivost motoru během provozu motoru s permanentním magnetem.

Vliv stresu na ztrátu jádra

V důsledku namáhání bude tlakové napětí na třmenu statoru motoru s permanentním magnetem relativně koncentrované, což bude mít za následek značné ztráty a snížení výkonu. Na třmenu statoru motoru s permanentním magnetem je značný problém se ztrátou železa, zejména v místě spojení zubů statoru a třmenu, kde se ztráty železa nejvíce zvyšují v důsledku namáhání. Výzkum pomocí výpočtu zjistil, že ztráta železa u motorů s permanentními magnety se zvýšila o 40% -50% vlivem tahového napětí, což je stále docela ohromující, což vede k výraznému zvýšení celkové ztráty motorů s permanentními magnety. Prostřednictvím analýzy lze také zjistit, že ztráta železa motoru je hlavní formou ztráty způsobené vlivem tlakového napětí na tvorbu železného jádra statoru. U rotoru motoru, když je železné jádro během provozu namáháno odstředivým tahem, nejen že to nezvýší ztráty železa, ale bude to mít i určitý zlepšující účinek.

Vliv napětí na indukčnost a točivý moment

Výkon magnetické indukce železného jádra motoru se zhoršuje v podmínkách namáhání železného jádra a indukčnost jeho hřídele se do určité míry sníží. Konkrétně, při analýze magnetického obvodu motoru s permanentním magnetem, magnetický obvod hřídele obsahuje hlavně tři části: vzduchovou mezeru, permanentní magnet a železné jádro rotoru statoru. Mezi nimi je nejdůležitější součástí permanentní magnet. Z tohoto důvodu, když se výkon magnetické indukce železného jádra motoru s permanentním magnetem změní, nemůže způsobit významné změny v indukčnosti hřídele.

Část magnetického obvodu hřídele složená ze vzduchové mezery a jádra statorového rotoru motoru s permanentním magnetem je mnohem menší než magnetický odpor permanentního magnetu. Vezmeme-li v úvahu vliv napětí jádra, výkon magnetické indukce se zhoršuje a indukčnost hřídele výrazně klesá. Analyzujte dopad magnetických vlastností napětí na železné jádro motoru s permanentními magnety. Se snižujícím se výkonem magnetické indukce jádra motoru se snižuje magnetické propojení motoru a elektromagnetický moment motoru s permanentním magnetem se také snižuje.