Vpliv napetosti železnega jedra na delovanje motorjev s trajnimi magneti

Vpliv obremenitve železnega jedra na delovanjeMotorji s trajnimi magneti

Hiter razvoj gospodarstva je dodatno spodbudil trend profesionalizacije industrije motorjev s trajnimi magneti, ki postavlja višje zahteve glede zmogljivosti motorja, tehničnih standardov in stabilnosti delovanja izdelka. Da bi se motorji s trajnimi magneti razvili na širšem področju uporabe, je treba okrepiti ustrezno zmogljivost z vseh vidikov, tako da lahko skupni kazalniki kakovosti in zmogljivosti motorja dosežejo višjo raven.

Za motorje s trajnimi magneti je železno jedro zelo pomembna komponenta v motorju. Pri izbiri materialov za železno jedro je treba v celoti preučiti, ali lahko magnetna prevodnost zadosti delovnim potrebam motorja s trajnim magnetom. Na splošno je elektro jeklo izbrano kot jedro motorjev s trajnimi magneti, glavni razlog pa je, da ima elektro jeklo dobro magnetno prevodnost.

Izbira materialov jedra motorja ima zelo pomemben vpliv na celotno zmogljivost in nadzor nad stroški motorjev s trajnimi magneti. Med proizvodnjo, montažo in uradnim delovanjem motorjev s trajnimi magneti se bodo na jedru pojavile določene napetosti. Vendar pa bo obstoj napetosti neposredno vplival na magnetno prevodnost električne jeklene pločevine, kar bo povzročilo upad magnetne prevodnosti v različnih stopnjah, zato se bo zmogljivost motorja s trajnimi magneti zmanjšala in povečala izgubo motorja.

Pri načrtovanju in izdelavi motorjev s trajnimi magneti postajajo zahteve po izbiri in uporabi materialov vedno višje, celo blizu mejnega standarda in ravni zmogljivosti materiala. Kot jedro motorjev s trajnimi magneti mora elektro jeklo izpolnjevati zelo visoke zahteve glede natančnosti v ustreznih aplikacijskih tehnologijah in natančnem izračunu izgube železa, da bi zadostilo dejanskim potrebam.

Tradicionalna metoda načrtovanja motorja, ki se uporablja za izračun elektromagnetnih karakteristik električnega jekla, je očitno netočna, ker so te običajne metode v glavnem za običajne pogoje, rezultati izračuna pa bodo imeli veliko odstopanje. Zato je potrebna nova metoda izračuna za natančen izračun magnetne prevodnosti in izgube železa električnega jekla v pogojih napetostnega polja, tako da je raven uporabe materialov železnega jedra višja in da dosežejo kazalniki učinkovitosti, kot je učinkovitost motorjev s trajnimi magneti višji nivo.

Zheng Yong in drugi raziskovalci so se osredotočili na vpliv napetosti jedra na delovanje motorjev s trajnimi magneti in združili eksperimentalno analizo, da bi raziskali ustrezne mehanizme magnetnih lastnosti napetosti in učinkovitosti izgube železa pri materialih jedra motorja s trajnimi magneti. Na obremenitev železnega jedra motorja s trajnimi magneti v delovnih pogojih vplivajo različni viri obremenitev in vsak vir obremenitve kaže veliko popolnoma različnih lastnosti.

Z vidika oblike napetosti statorskega jedra motorjev s trajnimi magneti so viri njenega nastanka prebijanje, kovičenje, laminacija, interferenčni sklop ohišja itd. Učinek napetosti, ki ga povzroča interferenčni sklop ohišja, ima največji in najbolj pomembno območje vpliva. Pri rotorju motorja s trajnimi magneti glavni viri napetosti, ki jih nosi, vključujejo toplotno obremenitev, centrifugalno silo, elektromagnetno silo itd. V primerjavi z običajnimi motorji je normalna hitrost motorja s trajnimi magneti razmeroma visoka in magnetna izolacijska struktura je nameščen tudi na jedru rotorja.

Zato je centrifugalna napetost glavni vir napetosti. Napetost jedra statorja, ki jo ustvari interferenčni sklop ohišja motorja s trajnim magnetom, v glavnem obstaja v obliki tlačne napetosti, njena točka delovanja pa je skoncentrirana v jarmu jedra statorja motorja, pri čemer se smer napetosti kaže kot obodna tangencialna. Lastnost napetosti, ki jo tvori centrifugalna sila rotorja motorja s trajnimi magneti, je natezna napetost, ki skoraj v celoti deluje na železno jedro rotorja. Največja centrifugalna napetost deluje na presečišču magnetnega izolacijskega mostu rotorja motorja s trajnimi magneti in ojačitvenega rebra, kar olajša poslabšanje delovanja na tem območju.

Vpliv napetosti železnega jedra na magnetno polje motorjev s trajnimi magneti

Z analizo sprememb magnetne gostote ključnih delov motorjev s trajnimi magneti je bilo ugotovljeno, da pod vplivom nasičenosti ni prišlo do pomembne spremembe magnetne gostote na ojačitvenih rebrih in magnetnih izolacijskih mostovih rotorja motorja. Magnetna gostota statorja in glavnega magnetnega kroga motorja se znatno spreminja. To lahko tudi dodatno pojasni učinek napetosti jedra na porazdelitev magnetne gostote in magnetno prevodnost motorja med delovanjem motorja s trajnimi magneti.

Vpliv stresa na izgubo jedra

Zaradi napetosti bo tlačna napetost na jarmu statorja motorja s trajnim magnetom relativno koncentrirana, kar bo povzročilo znatno izgubo in poslabšanje delovanja. Obstaja velik problem izgube železa na jarmu statorja motorja s trajnimi magneti, zlasti na stičišču zob statorja in jarma, kjer se izguba železa najbolj poveča zaradi napetosti. Raziskave so z izračuni ugotovile, da se je izguba železa pri motorjih s trajnimi magneti povečala za 40% -50% zaradi vpliva natezne napetosti, kar je še vedno precej osupljivo, kar vodi do znatnega povečanja skupne izgube motorjev s trajnimi magneti. Z analizo je mogoče tudi ugotoviti, da je izguba železa motorja glavna oblika izgube, ki jo povzroča vpliv tlačne napetosti na tvorbo železnega jedra statorja. Pri rotorju motorja, ko je železno jedro med delovanjem pod centrifugalno natezno napetostjo, ne samo, da ne bo povečalo izgube železa, ampak bo imelo tudi določen učinek izboljšanja.

Vpliv napetosti na induktivnost in navor

Zmogljivost magnetne indukcije železnega jedra motorja se pod napetostnimi pogoji železnega jedra poslabša, njegova induktivnost gredi pa se bo do določene mere zmanjšala. Natančneje, če analiziramo magnetno vezje motorja s trajnim magnetom, magnetno vezje gredi v glavnem vključuje tri dele: zračno režo, trajni magnet in jedro statorskega rotorja. Med njimi je najpomembnejši permanentni magnet. Na podlagi tega razloga, ko se zmogljivost magnetne indukcije železnega jedra motorja s trajnim magnetom spremeni, ne more povzročiti bistvenih sprememb v induktivnosti gredi.

Del magnetnega vezja gredi, sestavljen iz zračne reže in jedra statorskega rotorja motorja s trajnim magnetom, je veliko manjši od magnetnega upora trajnega magneta. Ob upoštevanju vpliva napetosti jedra se zmogljivost magnetne indukcije poslabša in induktivnost gredi se znatno zmanjša. Analizirajte vpliv napetostnih magnetnih lastnosti na železno jedro motorja s trajnimi magneti. Ko se zmogljivost magnetne indukcije jedra motorja zmanjša, se zmanjša magnetna povezava motorja, zmanjša pa se tudi elektromagnetni navor motorja s trajnim magnetom.