Utjecaj naprezanja željezne jezgre na performanse motora s permanentnim magnetima

Utjecaj naprezanja željezne jezgre na performanseMotori sa permanentnim magnetima

Brzi razvoj ekonomije dodatno je promovirao trend profesionalizacije industrije motora s permanentnim magnetima, postavljajući veće zahtjeve za performanse motora, tehničke standarde i stabilnost rada proizvoda. Da bi se motori s permanentnim magnetima razvili u širem području primjene, potrebno je ojačati relevantne performanse u svim aspektima, tako da ukupni pokazatelji kvalitete i performansi motora mogu dostići viši nivo.

Kod motora sa permanentnim magnetima, željezna jezgra je vrlo važna komponenta unutar motora. Prilikom odabira materijala za željeznu jezgru, potrebno je u potpunosti razmotriti da li magnetska provodljivost može zadovoljiti radne potrebe motora sa permanentnim magnetima. Općenito, elektrotehnički čelik se bira kao materijal jezgre za motore sa permanentnim magnetima, a glavni razlog je taj što elektrotehnički čelik ima dobru magnetsku provodljivost.

Izbor materijala za jezgro motora ima veoma važan uticaj na ukupne performanse i kontrolu troškova motora sa permanentnim magnetima. Tokom proizvodnje, montaže i formalnog rada motora sa permanentnim magnetima, određena naprezanja će se formirati na jezgru. Međutim, postojanje naprezanja će direktno uticati na magnetsku provodljivost elektrotehničkog čeličnog lima, uzrokujući smanjenje magnetske provodljivosti u različitim stepenima, tako da će performanse motora sa permanentnim magnetima opasti i povećati gubitke motora.

U projektovanju i proizvodnji motora sa permanentnim magnetima, zahtjevi za odabir i korištenje materijala postaju sve veći i veći, čak i blizu graničnih standarda i nivoa performansi materijala. Kao osnovni materijal motora sa permanentnim magnetima, elektro čelik mora ispunjavati vrlo visoke zahtjeve tačnosti u relevantnim tehnologijama primjene i tačan proračun gubitka željeza kako bi se zadovoljile stvarne potrebe.

Tradicionalna metoda projektovanja motora koja se koristi za izračunavanje elektromagnetnih karakteristika elektrotehničkog čelika je očigledno netačna, jer se ove konvencionalne metode uglavnom koriste za konvencionalne uslove, a rezultati proračuna će imati velika odstupanja. Stoga je potrebna nova metoda proračuna kako bi se precizno izračunala magnetska provodljivost i gubitak željeza elektrotehničkog čelika pod uslovima naponskog polja, kako bi se povećao nivo primjene materijala sa željeznom jezgrom, a pokazatelji performansi, kao što je efikasnost motora sa permanentnim magnetima, dostigli viši nivo.

Zheng Yong i drugi istraživači fokusirali su se na utjecaj naprezanja jezgra na performanse motora s permanentnim magnetima i kombinirali eksperimentalne analize kako bi istražili relevantne mehanizme magnetskih svojstava naprezanja i performansi gubitka željeza usljed naprezanja materijala jezgre motora s permanentnim magnetima. Naprezanje na željeznoj jezgri motora s permanentnim magnetima u radnim uvjetima ovisi o različitim izvorima naprezanja, a svaki izvor naprezanja pokazuje mnoga potpuno različita svojstva.

Sa stanovišta oblika naprezanja jezgre statora motora sa permanentnim magnetima, izvori njegovog formiranja uključuju probijanje, zakivanje, laminiranje, interferencijsku montažu kućišta itd. Učinak naprezanja uzrokovan interferencijskom montažom kućišta ima najveće i najznačajnije područje utjecaja. Za rotor motora sa permanentnim magnetima, glavni izvori naprezanja koje podnosi uključuju termičko naprezanje, centrifugalnu silu, elektromagnetsku silu itd. U poređenju sa običnim motorima, normalna brzina motora sa permanentnim magnetima je relativno visoka, a na jezgru rotora je također ugrađena magnetska izolacijska struktura.

Stoga je centrifugalni napon glavni izvor napona. Napon u jezgri statora, generiran interferencijskim sklopom kućišta motora s permanentnim magnetima, uglavnom postoji u obliku tlačnog napona, a njegova tačka djelovanja koncentrirana je u jarmu jezgre statora motora, s smjerom napona koji se manifestira kao obodni tangencijal. Svojstvo napona koje formira centrifugalna sila rotora motora s permanentnim magnetima je zatezni napon, koji gotovo u potpunosti djeluje na željeznu jezgru rotora. Maksimalni centrifugalni napon djeluje na presjek mosta magnetske izolacije rotora motora s permanentnim magnetima i ojačavajućeg rebra, što olakšava degradaciju performansi u ovom području.

Utjecaj 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 ojačanja i mostovima magnetske izolacije rotora motora. Magnetska gustoća statora i glavnog magnetskog kruga motora značajno varira. Ovo također može dodatno objasniti utjecaj napona jezgra na raspodjelu magnetske gustoće i magnetsku provodljivost motora tokom rada motora s permanentnim magnetima.

Utjecaj stresa na gubitak mišića trupa

Zbog naprezanja, tlačni napon na jarmu statora motora s permanentnim magnetima bit će relativno koncentriran, što rezultira značajnim gubicima i degradacijom performansi. Postoji značajan problem gubitka željeza na jarmu statora motora s permanentnim magnetima, posebno na spoju zubaca statora i jarma, gdje se gubitak željeza najviše povećava zbog naprezanja. Istraživanje je proračunom pokazalo da se gubitak željeza motora s permanentnim magnetima povećao za 40% -50% zbog utjecaja zateznog napona, što je i dalje prilično zapanjujuće, što dovodi do značajnog povećanja ukupnih gubitaka motora s permanentnim magnetima. Analizom se također može utvrditi da je gubitak željeza u motoru glavni oblik gubitaka uzrokovan utjecajem zateznog napona na formiranje željezne jezgre statora. Kod rotora motora, kada je željezna jezgra izložena centrifugalnom zateznom naponu tokom rada, ne samo da se gubici željeza neće povećati, već će imati i određeni učinak poboljšanja.

Utjecaj naprezanja na induktivnost i moment

Performanse magnetske indukcije željezne jezgre motora se pogoršavaju pod uslovima naprezanja željezne jezgre, a njegova induktivnost osovine će se do određene mjere smanjiti. Konkretno, analizirajući magnetsko kolo motora sa permanentnim magnetom, magnetsko kolo osovine se uglavnom sastoji od tri dijela: vazdušnog raspora, permanentnog magneta i željezne jezgre rotora statora. Među njima, permanentni magnet je najvažniji dio. Iz tog razloga, kada se performanse magnetske indukcije željezne jezgre motora sa permanentnim magnetom promijene, to ne može uzrokovati značajne promjene u induktivnosti osovine.

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