Het effect van ijzerkernspanning op de prestaties van permanente magneetmotoren

Het effect van ijzerkernspanning op de prestaties vanPermanente magneetmotoren

De snelle economische ontwikkeling heeft de professionaliseringstrend van de industrie voor permanentmagneetmotoren verder bevorderd en stelt hogere eisen aan motorprestaties, technische normen en productstabiliteit. Om permanentmagneetmotoren in een breder toepassingsgebied te kunnen ontwikkelen, is het noodzakelijk om de relevante prestaties op alle vlakken te versterken, zodat de algehele kwaliteit en prestatie-indicatoren van de motor een hoger niveau kunnen bereiken.

Voor motoren met permanente magneten is de ijzeren kern een zeer belangrijk onderdeel. Bij de keuze van de materialen voor de ijzeren kern is het noodzakelijk om goed te overwegen of de magnetische geleidbaarheid voldoet aan de eisen van de motor met permanente magneten. Over het algemeen wordt elektrostaal gekozen als kernmateriaal voor motoren met permanente magneten, en de belangrijkste reden hiervoor is dat elektrostaal een goede magnetische geleidbaarheid heeft.

De materiaalkeuze voor de motorkern heeft een zeer belangrijke invloed op de algehele prestaties en kostenbeheersing van permanentmagneetmotoren. Tijdens de productie, assemblage en het gebruik van permanentmagneetmotoren ontstaan ​​er bepaalde spanningen op de kern. Deze spanningen hebben echter een directe invloed op de magnetische geleidbaarheid van elektrisch plaatstaal, waardoor de magnetische geleidbaarheid in verschillende mate afneemt. Dit leidt tot een afname van de prestaties van permanentmagneetmotoren en een toename van het motorverlies.

Bij het ontwerp en de productie van motoren met permanente magneten worden de eisen aan de materiaalkeuze en het materiaalgebruik steeds hoger, zelfs dicht bij de grenswaarden en het prestatieniveau van het materiaal. Als kernmateriaal van motoren met permanente magneten moet elektrisch staal voldoen aan zeer hoge nauwkeurigheidseisen in relevante toepassingstechnologieën en nauwkeurige berekening van ijzerverlies om aan de werkelijke behoeften te voldoen.

De traditionele methode voor motorontwerp die gebruikt wordt om de elektromagnetische eigenschappen van elektrisch staal te berekenen, is duidelijk onnauwkeurig, omdat deze conventionele methoden voornamelijk voor conventionele omstandigheden zijn en de berekeningsresultaten grote afwijkingen zullen vertonen. Daarom is een nieuwe berekeningsmethode nodig om de magnetische geleidbaarheid en het ijzerverlies van elektrisch staal onder spanningsveldomstandigheden nauwkeurig te berekenen. Dit verhoogt het toepassingsniveau van materialen met een ijzeren kern en verhoogt de prestatie-indicatoren, zoals de efficiëntie van permanente magneetmotoren.

Zheng Yong en andere onderzoekers richtten zich op de impact van kernspanning op de prestaties van permanente magneetmotoren en combineerden experimentele analyses om de relevante mechanismen van magnetische eigenschappen en ijzerverliesprestaties van kernmaterialen voor permanente magneetmotoren te onderzoeken. De spanning op de ijzeren kern van een permanente magneetmotor onder bedrijfsomstandigheden wordt beïnvloed door verschillende spanningsbronnen, en elke spanningsbron vertoont vele, compleet verschillende eigenschappen.

Vanuit het perspectief van de spanningsvorm van de statorkern van permanentmagneetmotoren, omvatten de bronnen van de vorming ervan ponsen, klinken, lamineren, interferentiemontage van de behuizing, enz. De spanningseffecten veroorzaakt door interferentiemontage van de behuizing hebben het grootste en meest significante impactgebied. Voor de rotor van een permanentmagneetmotor zijn de belangrijkste spanningsbronnen thermische spanning, centrifugale kracht, elektromagnetische kracht, enz. Vergeleken met gewone motoren is de normale snelheid van een permanentmagneetmotor relatief hoog en is er ook een magnetische isolatiestructuur in de rotorkern aangebracht.

Centrifugale spanning is daarom de belangrijkste bron van spanning. De spanning in de statorkern die wordt gegenereerd door de interferentie-eenheid van de behuizing van de permanente magneetmotor, bestaat voornamelijk in de vorm van drukspanning. Het werkpunt is geconcentreerd in het juk van de statorkern van de motor, waarbij de spanningsrichting zich manifesteert als een omtrektangentiaal. De spanningseigenschap die wordt gevormd door de centrifugale kracht van de rotor van de permanente magneetmotor is een trekspanning, die bijna volledig inwerkt op de ijzeren kern van de rotor. De maximale centrifugale spanning werkt op het snijpunt van de magnetische isolatiebrug van de rotor van de permanente magneetmotor en de versterkingsrib, waardoor er in dit gebied gemakkelijk prestatievermindering kan optreden.

Het effect van ijzerkernspanning op het magnetische veld van permanente magneetmotoren

Analyse van de veranderingen in magnetische dichtheid van belangrijke onderdelen van permanentmagneetmotoren toonde aan dat er onder invloed van verzadiging geen significante verandering optrad in de magnetische dichtheid bij de verstevigingsribben en magnetische isolatiebruggen van de motorrotor. De magnetische dichtheid van de stator en het hoofdmagneetcircuit van de motor varieert aanzienlijk. Dit kan ook het effect van de kernspanning op de verdeling van de magnetische dichtheid en de magnetische geleidbaarheid van de motor tijdens de werking van de permanentmagneetmotor verder verklaren.

Het effect van stress op kernverlies

Door spanning zal de drukspanning bij het juk van de stator van de permanente magneetmotor relatief geconcentreerd zijn, wat resulteert in aanzienlijk verlies en prestatieverlies. Er is een aanzienlijk probleem met ijzerverlies bij het juk van de stator van de permanente magneetmotor, met name op de kruising van de statortanden en het juk, waar het ijzerverlies het meest toeneemt door spanning. Onderzoek heeft door middel van berekeningen aangetoond dat het ijzerverlies van permanente magneetmotoren met 40%-50% is toegenomen als gevolg van de invloed van trekspanning, wat nog steeds verbazingwekkend is, wat leidt tot een aanzienlijke toename van het totale verlies van permanente magneetmotoren. Door analyse is ook gebleken dat het ijzerverlies van de motor de belangrijkste vorm van verlies is die wordt veroorzaakt door de invloed van drukspanning op de vorming van de ijzeren kern van de stator. Voor de motorrotor zal, wanneer de ijzeren kern tijdens bedrijf onder centrifugale trekspanning staat, het ijzerverlies niet alleen niet toenemen, maar zal het ook een zeker verbeterend effect hebben.

Het effect van spanning op inductie en koppel

De magnetische inductieprestaties van de ijzeren kern van de motor verslechteren onder invloed van de spanningen van de ijzeren kern, waardoor de asinductantie tot op zekere hoogte afneemt. Specifiek, bij analyse van het magnetische circuit van een permanente magneetmotor, bestaat het magnetische circuit van de as hoofdzakelijk uit drie onderdelen: de luchtspleet, de permanente magneet en de ijzeren kern van de statorrotor. De permanente magneet is hiervan het belangrijkste onderdeel. Om deze reden kunnen veranderingen in de magnetische inductieprestaties van de ijzeren kern van de permanente magneetmotor geen significante veranderingen in de asinductantie veroorzaken.

Het magnetische ascircuit, bestaande uit de luchtspleet en de statorrotorkern van een permanente magneetmotor, is veel kleiner dan de magnetische weerstand van de permanente magneet. Rekening houdend met de invloed van kernspanning, verslechteren de magnetische inductieprestaties en neemt de asinductantie aanzienlijk af. Analyseer de impact van magnetische eigenschappen op de ijzeren kern van een permanente magneetmotor. Naarmate de magnetische inductieprestaties van de motorkern afnemen, neemt de magnetische koppeling van de motor af en neemt ook het elektromagnetische koppel van de permanente magneetmotor af.