Вплив напруги залізного сердечника на продуктивність двигуна з постійними магнітами
Jan 09, 2024
Залишити повідомлення
Неорієнтований кремнієвий сталевий сердечник GNEE
Для двигуна з постійним магнітом залізний сердечник є дуже важливою частиною двигуна, для вибору матеріалів із залізного сердечника необхідно повністю розглянути, чи може проникність відповідати потребам двигуна з постійним магнітом. За нормальних умов вибирають двигуни з постійними магнітамиелектротехнічна стальяк матеріал залізного сердечника, основна причина полягає в тому, що електротехнічна сталь має кращі характеристики з точки зору магнітної проникності. Вибір матеріалу залізного сердечника двигуна має дуже важливий вплив на загальну продуктивність двигуна з постійними магнітами та контроль вартості двигуна. Коли двигун з постійними магнітами виготовлено, зібрано та офіційно експлуатується, на залізному сердечнику буде утворюватися певна напруга. Існування напруги безпосередньо впливатиме на проникність листа електротехнічної сталі, що призведе до різного ступеня зниження магнітної проникності, продуктивність двигуна з постійним магнітом буде знижена та збільшить втрати двигуна.
У проектуванні та виробництві двигунів з постійними магнітами вибір і використання матеріалів стають все більш і більш вимогливими, і навіть наближаються до граничних стандартів і рівнів продуктивності матеріалів. Як матеріал залізного сердечника двигунів з постійними магнітами, електротехнічна сталь має відповідати дуже високим вимогам до точності у відповідних технологіях застосування та точного розрахунку споживання заліза, щоб задовольнити фактичні потреби.
Традиційний метод конструкції двигуна, який використовується для розрахунку електромагнітних характеристик електротехнічної сталі, очевидно, є неточним, оскільки ці традиційні методи в основному для звичайних умов, результати розрахунку матимуть велике відхилення. Тому необхідний новий метод розрахунку для точного розрахунку магнітної проникності та втрат заліза електротехнічної сталі в умовах поля напруги, щоб рівень застосування матеріалів залізного сердечника був вищим, а показники ефективності, такі як ефективність постійного магніту двигун може вийти на вищий рівень.
З точки зору форми напруги сердечника статора двигуна з постійними магнітами, джерела її утворення включають штампування, заклепки, ламінування, вузол натягу корпусу тощо, а найбільш значущою зоною впливу є напруга, викликаний вузлом натягу корпусу. Для ротора двигуна з постійним магнітом його джерела напруги в основному включають термічну напругу, відцентрову силу, електромагнітну силу тощо. У порівнянні зі звичайними двигунами нормальна швидкість двигуна з постійним магнітом є відносно високою, і в той же час структура магнітної ізоляції повинні бути встановлені в серцевині ротора. Тому відцентрова напруга є найважливішим джерелом напруги. Напруга в сердечнику статора, викликана блоком перешкод корпусу двигуна з постійним магнітом, в основному існує у формі напруги стиску, яка зосереджена в ярмі сердечника статора двигуна, а напрям напруги є окружним.
Проаналізовано зміну магнітної щільності ключових частин двигуна з постійними магнітами. Під впливом насичення магнітна щільність арматурного стержня ротора і магнітного сепараційного містка змінюється незначно. Магнітна щільність статора і основного магнітного контуру двигуна зазнає дуже значних змін. Це також може додатково пояснити вплив напруги залізного сердечника на розподіл магнітної щільності та магнітну проникність двигуна з постійним магнітом під час роботи.
Через вплив напруги стискаюча напруга ярма статора двигуна з постійним магнітом буде відносно зосередженою, втрата цієї частини велика, а продуктивність значно погіршується. Існує велика проблема втрати заліза в ярмі статора двигуна з постійними магнітами, особливо втрати заліза в з’єднаній частині ярма зубів статора збільшаться найбільше під впливом напруги. За допомогою розрахунків виявлено, що споживання заліза в двигуні з постійними магнітами збільшується на 40%-50% через вплив напруги розтягування, що все ще є досить вражаючим, тому це також спричиняє значне збільшення загальних втрат двигун з постійними магнітами. Завдяки аналізу також можна виявити, що втрати заліза двигуна є основною формою втрат сердечника статора, викликаного впливом напруги стиску, для ротора двигуна, робочого стану залізного сердечника в стані відцентрової напруги розтягування, не тільки не збільшить втрати ядра, але й матиме певний ефект покращення.
Магнітна сприйнятливість осердя двигуна погіршується за умови напруги залізного осердя, і його індуктивність валу буде зменшено до певної міри. Зокрема, проаналізовано магнітне коло двигуна з постійними магнітами. Магнітне коло валу в основному включає три частини: повітряний зазор, постійний магніт і нерухомий сердечник ротора, з яких постійний магніт є найважливішою частиною. З цієї причини, коли змінюється магнітна сприйнятливість сердечника двигуна з постійним магнітом, індуктивність вала не може бути значно змінена. Осьовий магнітний контур двигуна з постійним магнітом, що складається з повітряного зазору та фіксованого сердечника ротора, набагато менший, ніж у постійного магніту. Коли повністю врахувати вплив напруги залізного сердечника, магнітна сприйнятливість погіршується, а індуктивність вала значно зменшується. Проаналізовано вплив напруги на магнітні властивості сердечника двигуна з постійними магнітами. Оскільки магнітні властивості залізного сердечника двигуна зменшуються, магнітний зв’язок двигуна зменшується, а електромагнітний крутний момент двигуна з постійним магнітом також зменшується.