Učinak naprezanja željezne jezgre na performanse motora s permanentnim magnetima

Učinak naprezanja željezne jezgre na izvedbuMotori s trajnim magnetima

Brzi razvoj gospodarstva dodatno je promovirao trend profesionalizacije industrije motora s trajnim magnetima, postavljajući veće zahtjeve za performanse povezane s motorom, tehničke standarde i stabilnost rada proizvoda.Da bi se motori s permanentnim magnetima razvili u širem području primjene, potrebno je ojačati relevantne performanse sa svih aspekata, kako bi ukupni pokazatelji kvalitete i performansi motora dosegli višu razinu.

Za motore s permanentnim magnetima, željezna jezgra je vrlo važna komponenta unutar motora.Za odabir materijala željezne jezgre potrebno je u potpunosti razmotriti može li magnetska vodljivost zadovoljiti radne potrebe motora s permanentnim magnetom.Općenito, elektročelik je odabran kao materijal jezgre za motore s trajnim magnetima, a glavni razlog je taj što elektročelik ima dobru magnetsku vodljivost.

Odabir materijala jezgre motora ima vrlo važan utjecaj na ukupnu izvedbu i kontrolu troškova motora s permanentnim magnetima.Tijekom proizvodnje, sastavljanja i službenog rada motora s permanentnim magnetima, na jezgri će se pojaviti određena naprezanja.Međutim, postojanje naprezanja izravno će utjecati na magnetsku vodljivost elektročeličnog lima, uzrokujući pad magnetske vodljivosti u različitim stupnjevima, tako da će performanse motora s permanentnim magnetom opasti i povećati gubitak motora.

U projektiranju i proizvodnji motora s permanentnim magnetima zahtjevi za izborom i korištenjem materijala postaju sve veći, čak blizu graničnog standarda i razine izvedbe materijala.Kao materijal jezgre motora s trajnim magnetima, elektročelik mora zadovoljiti vrlo visoke zahtjeve točnosti u relevantnim tehnologijama primjene i točnim izračunom gubitka željeza kako bi zadovoljio stvarne potrebe.

Tradicionalna metoda dizajna motora koja se koristi za izračunavanje elektromagnetskih karakteristika elektročelika očito je netočna, jer su ove konvencionalne metode uglavnom za konvencionalne uvjete, a rezultati proračuna će imati velika odstupanja.Stoga je potrebna nova metoda proračuna za točan izračun magnetske vodljivosti i gubitka željeza elektročelika pod uvjetima polja naprezanja, tako da razina primjene materijala željezne jezgre bude viša, a pokazatelji učinka kao što je učinkovitost motora s trajnim magnetima dosegnu višu razinu.

Zheng Yong i drugi istraživači usredotočili su se na utjecaj naprezanja jezgre na performanse motora s trajnim magnetima i kombinirali su eksperimentalnu analizu kako bi istražili relevantne mehanizme magnetskih svojstava naprezanja i performansi gubitka željeza naprezanja materijala jezgre motora s permanentnim magnetima.Naprezanje na željeznoj jezgri motora s trajnim magnetom pod radnim uvjetima pod utjecajem je raznih izvora naprezanja, a svaki izvor naprezanja pokazuje mnoga potpuno različita svojstva.

Iz perspektive oblika naprezanja jezgre statora motora s trajnim magnetima, izvori njegovog stvaranja uključuju probijanje, zakivanje, laminiranje, interferencijski sklop kućišta itd. Učinak naprezanja uzrokovan interferencijskim sklopom kućišta ima najveći i područje najznačajnijeg utjecaja.Za rotor motora s trajnim magnetom, glavni izvori naprezanja koje nosi uključuju toplinsko naprezanje, centrifugalnu silu, elektromagnetsku silu itd. U usporedbi s običnim motorima, normalna brzina motora s permanentnim magnetima je relativno visoka, a magnetska izolacijska struktura također je ugrađen u jezgru rotora.

Stoga je centrifugalni napon glavni izvor naprezanja.Naprezanje jezgre statora generirano interferencijskim sklopom kućišta motora s permanentnim magnetom uglavnom postoji u obliku tlačnog naprezanja, a njegova točka djelovanja koncentrirana je u jarmu jezgre statora motora, pri čemu se smjer naprezanja manifestira kao obodni tangencijalni.Svojstvo naprezanja koje stvara centrifugalna sila rotora motora s permanentnim magnetima je vlačno naprezanje, koje gotovo potpuno djeluje na željeznu jezgru rotora.Maksimalno centrifugalno naprezanje djeluje na sjecište magnetskog izolacijskog mosta rotora motora s trajnim magnetom i rebra za pojačanje, što olakšava pojavu degradacije performansi u ovom području.

Učinak naprezanja željezne jezgre na magnetsko polje motora s permanentnim magnetima

Analizirajući promjene magnetske gustoće ključnih dijelova motora s permanentnim magnetima, utvrđeno je da pod utjecajem zasićenja nije došlo do značajne promjene magnetske gustoće na rebrima pojačanja i magnetskim izolacijskim mostovima rotora motora.Magnetska gustoća statora i glavnog magnetskog kruga motora značajno varira.Ovo također može dodatno objasniti učinak naprezanja jezgre na distribuciju magnetske gustoće i magnetsku vodljivost motora tijekom rada motora s permanentnim magnetom.

Učinak stresa na gubitak jezgre

Zbog naprezanja, tlačno naprezanje na jarmu statora motora s permanentnim magnetom bit će relativno koncentrirano, što će rezultirati značajnim gubitkom i degradacijom performansi.Postoji značajan problem gubitka željeza na jarmu statora motora s permanentnim magnetom, posebno na spoju zuba statora i jarma, gdje se gubitak željeza najviše povećava zbog naprezanja.Istraživanje je proračunom otkrilo da se gubitak željeza kod motora s trajnim magnetima povećao za 40% -50% zbog utjecaja vlačnog naprezanja, što je još uvijek prilično zapanjujuće, što dovodi do značajnog povećanja ukupnog gubitka motora s trajnim magnetima.Analizom se također može utvrditi da je gubitak željeza motora glavni oblik gubitka uzrokovan utjecajem tlačnog naprezanja na formiranje željezne jezgre statora.Za rotor motora, kada je željezna jezgra pod centrifugalnim vlačnim naprezanjem tijekom rada, ne samo da neće povećati gubitak željeza, već će također imati određeni učinak poboljšanja.

Učinak naprezanja na induktivitet i moment

Performanse magnetske indukcije željezne jezgre motora pogoršavaju se pod uvjetima naprezanja željezne jezgre, a induktivitet osovine će se smanjiti do određene mjere.Konkretno, analizirajući magnetski krug motora s trajnim magnetom, magnetski krug osovine uglavnom uključuje tri dijela: zračni raspor, permanentni magnet i željeznu jezgru rotora statora.Među njima, permanentni magnet je najvažniji dio.Na temelju tog razloga, kada se izvedba magnetske indukcije željezne jezgre motora s permanentnim magnetom promijeni, to ne može uzrokovati značajne promjene u induktivitetu osovine.

Dio magnetskog kruga osovine koji se sastoji od zračnog raspora i jezgre rotora statora motora s permanentnim magnetom mnogo je manji od magnetskog otpora trajnog magneta.Uzimajući u obzir utjecaj naprezanja jezgre, performanse magnetske indukcije se pogoršavaju, a induktivitet osovine značajno opada.Analizirati utjecaj magnetskih svojstava naprezanja na željeznu jezgru motora s permanentnim magnetom.Kako se performanse magnetske indukcije jezgre motora smanjuju, magnetska veza motora se smanjuje, a elektromagnetski moment motora s permanentnim magnetom također se smanjuje.