Vplyv napätia železného jadra na výkon motora s permanentným magnetom

Oceľové jadro z neorientovanej silikónovej ocele GNEE

Pre motor s permanentným magnetom je železné jadro veľmi dôležitou súčasťou motora, pri výbere materiálov železného jadra je potrebné plne zvážiť, či priepustnosť dokáže vyhovieť potrebám motora s permanentným magnetom. Za normálnych okolností si vyberajú motory s permanentným magnetomelektrická oceľako materiál železného jadra je hlavným dôvodom to, že elektrooceľ má lepší výkon z hľadiska magnetickej permeability. Výber materiálu železného jadra motora má veľmi dôležitý vplyv na celkový výkon motora s permanentným magnetom a kontrolu nákladov motora. Keď je motor s permanentným magnetom vyrobený, zostavený a formálne prevádzkovaný, na železnom jadre sa vytvorí určité napätie. Existencia napätia priamo ovplyvní permeabilitu plechu z elektrooceľovej ocele, čo bude mať za následok rôzne stupne poklesu magnetickej permeability, zníži sa výkon motora s permanentným magnetom a zvýši sa strata motora.

Pri konštrukcii a výrobe motorov s permanentnými magnetmi je výber a použitie materiálov čoraz náročnejšie a dokonca sa blíži k limitným normám a úrovniam materiálových vlastností. Ako materiál železného jadra motorov s permanentnými magnetmi musí elektrická oceľ spĺňať veľmi vysoké požiadavky na presnosť v súvisiacich aplikačných technológiách a presný výpočet spotreby železa, aby vyhovovala skutočným potrebám.

Tradičná metóda konštrukcie motora používaná na výpočet elektromagnetických charakteristík elektrooceli je zjavne nepresná, pretože tieto konvenčné metódy sú hlavne pre konvenčné podmienky, výsledky výpočtu budú mať veľkú odchýlku. Preto je potrebná nová metóda výpočtu na presný výpočet magnetickej permeability a straty železa elektrickej ocele v podmienkach napäťového poľa, aby úroveň aplikácie materiálov železného jadra bola vyššia a ukazovatele výkonnosti, ako je účinnosť permanentného magnetu. motor môže dosiahnuť vyššiu úroveň.

Z hľadiska formy namáhania jadra statora motora s permanentným magnetom sú zdrojmi jeho vzniku dierovanie, nitovanie, laminovanie, montážne presahy plášťa a pod., pričom najvýznamnejšou oblasťou dopadu je napätie spôsobené montážnym presahom plášťa. Pre rotor motora s permanentným magnetom sú jeho zdroje napätia hlavne tepelné namáhanie, odstredivá sila, elektromagnetická sila atď. V porovnaní s bežnými motormi je normálna rýchlosť motora s permanentným magnetom relatívne vysoká a zároveň magnetická izolačná štruktúra by mala byť umiestnená v jadre rotora. Preto je odstredivé napätie najdôležitejším zdrojom stresu. Napätie jadra statora spôsobené interferenčnou zostavou plášťa motora s permanentným magnetom existuje hlavne vo forme tlakového napätia, ktoré je sústredené v strmene statorového jadra motora a smer napätia je obvodový.

Jadro z kremíkovej ocele

Elektrické oceľové jadro

Orientované jadro z kremíkovej ocele

Analyzuje sa zmena magnetickej hustoty kľúčových častí motora s permanentným magnetom. Vplyvom nasýtenia sa magnetická hustota výstužnej tyče rotora a magnetického separačného mostíka príliš nemení. Magnetická hustota statora a hlavného magnetického obvodu motora má veľmi významnú zmenu. To môže tiež ďalej vysvetliť vplyv napätia železného jadra na distribúciu magnetickej hustoty a magnetickú permeabilitu motora s permanentným magnetom počas prevádzky.

V dôsledku pôsobenia napätia bude tlakové napätie statorového strmeňa motora s permanentným magnetom relatívne koncentrované, strata tejto časti je veľká a výkon sa výrazne zhorší. Existuje veľký problém so stratou železa v jarme statora motora s permanentným magnetom, najmä strata železa v kĺbovej časti strmeňa zuba statora sa najviac zvýši pod vplyvom stresu. Výpočtom sa zistilo, že spotreba železa motora s permanentným magnetom sa zvyšuje o 40 %-50% vplyvom ťahového napätia, čo je stále dosť prekvapujúce, takže to tiež spôsobuje výrazné zvýšenie celkovej straty motor s permanentným magnetom. Prostredníctvom analýzy možno tiež zistiť, že strata železa motora je hlavnou stratovou formou jadra statora spôsobenou vplyvom tlakového napätia, pre rotor motora je to prevádzkový stav železného jadra v stave odstredivého ťahového napätia, nielenže nezvýši stratu jadra, ale bude mať aj určitý efekt zlepšenia.

Magnetická susceptibilita jadra motora sa pri namáhaní železného jadra zhoršuje a indukčnosť jeho hriadeľa sa do určitej miery zníži. Konkrétne sa analyzuje magnetický obvod motora s permanentným magnetom. Magnetický obvod hriadeľa pozostáva hlavne z troch častí: Vzduchová medzera, permanentný magnet a pevné jadro rotora, z ktorých najdôležitejšou časťou je permanentný magnet. Z tohto dôvodu, keď sa zmení magnetická susceptibilita jadra motora s permanentným magnetom, indukčnosť hriadeľa sa nedá výrazne zmeniť. Axiálny magnetický obvod motora s permanentným magnetom zložený zo vzduchovej medzery a pevného jadra rotora je oveľa menší ako obvod permanentného magnetu. Keď sa plne zohľadní vplyv napätia železného jadra, magnetická susceptibilita sa zhorší a indukčnosť hriadeľa sa výrazne zníži. Analyzovaný je vplyv napätia na magnetické vlastnosti jadra motora s permanentným magnetom. Keď sa magnetické vlastnosti železného jadra motora znížia, magnetické spojenie motora sa zníži a elektromagnetický krútiaci moment motora s permanentným magnetom sa tiež zníži.