Vplyv napätia v železnom jadre na výkon motorov s permanentnými magnetmi

Vplyv stresu v železnom jadre na výkonMotory s permanentnými magnetmi

Rýchly rozvoj ekonomiky ďalej podporil trend profesionalizácie priemyslu motorov s permanentnými magnetmi, ktorý kladie vyššie požiadavky na výkon súvisiaci s motorom, technické normy a stabilitu prevádzky produktov. Aby sa motory s permanentnými magnetmi mohli rozvíjať v širšom aplikačnom poli, je potrebné posilniť príslušný výkon zo všetkých hľadísk, aby celkové ukazovatele kvality a výkonu motora dosiahli vyššiu úroveň.

Pre motory s permanentným magnetom je železné jadro veľmi dôležitou súčasťou motora. Pri výbere materiálov železného jadra je potrebné plne zvážiť, či magnetická vodivosť môže spĺňať pracovné potreby motora s permanentným magnetom. Vo všeobecnosti sa elektrická oceľ vyberá ako základný materiál pre motory s permanentnými magnetmi a hlavným dôvodom je, že elektrická oceľ má dobrú magnetickú vodivosť.

Výber materiálov jadra motora má veľmi dôležitý vplyv na celkový výkon a kontrolu nákladov motorov s permanentnými magnetmi. Počas výroby, montáže a formálnej prevádzky motorov s permanentnými magnetmi sa na jadre vytvárajú určité napätia. Existencia napätia však priamo ovplyvní magnetickú vodivosť plechu z elektrickej ocele, čo spôsobí pokles magnetickej vodivosti v rôznej miere, takže výkon motora s permanentným magnetom sa zníži a zvýši sa strata motora.

Pri konštrukcii a výrobe motorov s permanentnými magnetmi sú požiadavky na výber a použitie materiálov stále vyššie a vyššie, dokonca sa blížia k limitnému štandardu a úrovni materiálových vlastností. Ako základný materiál motorov s permanentnými magnetmi musí elektrická oceľ spĺňať veľmi vysoké požiadavky na presnosť v príslušných aplikačných technológiách a presný výpočet strát železa, aby vyhovovala skutočným potrebám.

Tradičná metóda konštrukcie motora používaná na výpočet elektromagnetických charakteristík elektroocele je zjavne nepresná, pretože tieto konvenčné metódy sú hlavne pre konvenčné podmienky a výsledky výpočtu budú mať veľkú odchýlku. Preto je potrebná nová metóda výpočtu na presný výpočet magnetickej vodivosti a straty železa elektrickej ocele v podmienkach napäťového poľa, aby úroveň aplikácie materiálov železného jadra bola vyššia a aby ukazovatele výkonu, ako je účinnosť motorov s permanentnými magnetmi, dosahovali vyššiu úroveň.

Zheng Yong a ďalší výskumníci sa zamerali na vplyv napätia v jadre na výkon motorov s permanentnými magnetmi a kombinovali experimentálnu analýzu s cieľom preskúmať príslušné mechanizmy stresových magnetických vlastností a straty napätia železa materiálov jadra motora s permanentnými magnetmi. Namáhanie železného jadra motora s permanentným magnetom v prevádzkových podmienkach je ovplyvnené rôznymi zdrojmi napätia a každý zdroj napätia vykazuje mnoho úplne odlišných vlastností.

Z hľadiska formy namáhania jadra statora motorov s permanentným magnetom sú zdroje jeho vzniku dierovanie, nitovanie, laminovanie, interferenčná montáž plášťa a pod. Efekt napätia spôsobený interferenčnou montážou plášťa má najväčší a oblasť najvýznamnejšieho vplyvu. Pre rotor motora s permanentným magnetom patria medzi hlavné zdroje napätia, ktoré znáša, tepelné namáhanie, odstredivá sila, elektromagnetická sila atď. V porovnaní s bežnými motormi je normálna rýchlosť motora s permanentným magnetom relatívne vysoká a štruktúra magnetickej izolácie je tiež inštalovaný v jadre rotora.

Preto je hlavným zdrojom stresu odstredivé napätie. Napätie jadra statora generované interferenčnou zostavou krytu motora s permanentným magnetom existuje hlavne vo forme tlakového napätia a jeho akčný bod je sústredený v jarme jadra statora motora, pričom smer napätia sa prejavuje ako obvodový tangenciálny. Napäťová vlastnosť vytvorená odstredivou silou rotora motora s permanentným magnetom je ťahové napätie, ktoré takmer úplne pôsobí na železné jadro rotora. Maximálne odstredivé napätie pôsobí na priesečník magnetického izolačného mostíka rotora rotora motora s permanentným magnetom a výstužného rebra, čo uľahčuje vznik degradácie výkonu v tejto oblasti.

Vplyv napätia v železnom jadre na magnetické pole motorov s permanentnými magnetmi

Analýzou zmien magnetickej hustoty kľúčových častí motorov s permanentnými magnetmi sa zistilo, že pod vplyvom saturácie nenastala žiadna významná zmena magnetickej hustoty na výstužných rebrách a magnetických izolačných mostíkoch rotora motora. Magnetická hustota statora a hlavného magnetického obvodu motora sa výrazne mení. To môže tiež ďalej vysvetliť vplyv napätia jadra na rozloženie magnetickej hustoty a magnetickú vodivosť motora počas prevádzky motora s permanentným magnetom.

Vplyv stresu na stratu jadra

V dôsledku napätia bude tlakové napätie na strmene statora motora s permanentným magnetom relatívne koncentrované, čo bude mať za následok značné straty a zhoršenie výkonu. Existuje značný problém so stratou železa na strmene statora motora s permanentným magnetom, najmä v mieste spojenia zubov statora a strmeňa, kde sa strata železa najviac zvyšuje v dôsledku namáhania. Výskum pomocou výpočtu zistil, že strata železa motorov s permanentnými magnetmi sa zvýšila o 40% -50% v dôsledku vplyvu ťahového napätia, čo je stále dosť prekvapujúce, čo vedie k výraznému zvýšeniu celkovej straty motorov s permanentnými magnetmi. Prostredníctvom analýzy možno tiež zistiť, že strata železa motora je hlavnou formou straty spôsobenej vplyvom tlakového napätia na tvorbu železného jadra statora. Pre rotor motora, keď je železné jadro počas prevádzky namáhané odstredivým ťahom, nielenže to nezvýši stratu železa, ale bude to mať aj určitý zlepšovací efekt.

Vplyv napätia na indukčnosť a krútiaci moment

Výkon magnetickej indukcie železného jadra motora sa v podmienkach namáhania železného jadra zhoršuje a indukčnosť jeho hriadeľa sa do určitej miery zníži. Konkrétne pri analýze magnetického obvodu motora s permanentným magnetom, magnetický obvod hriadeľa obsahuje hlavne tri časti: vzduchovú medzeru, permanentný magnet a železné jadro rotora statora. Medzi nimi je najdôležitejšou súčasťou permanentný magnet. Z tohto dôvodu, keď sa zmení výkon magnetickej indukcie železného jadra motora s permanentným magnetom, nemôže spôsobiť významné zmeny v indukčnosti hriadeľa.

Časť magnetického obvodu hriadeľa zložená zo vzduchovej medzery a jadra rotora statora motora s permanentným magnetom je oveľa menšia ako magnetický odpor permanentného magnetu. Ak vezmeme do úvahy vplyv napätia jadra, výkon magnetickej indukcie sa zhorší a indukčnosť hriadeľa sa výrazne zníži. Analyzujte vplyv magnetických vlastností napätia na železné jadro motora s permanentným magnetom. Keď sa výkon magnetickej indukcie jadra motora znižuje, magnetické spojenie motora sa znižuje a elektromagnetický krútiaci moment motora s permanentným magnetom tiež klesá.