σελίδα_banner

Νέα

Η επίδραση της τάσης του πυρήνα σιδήρου στην απόδοση των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη

Η επίδραση της καταπόνησης του πυρήνα σιδήρου στην απόδοση τουΚινητήρες μόνιμου μαγνήτη

Η ραγδαία ανάπτυξη της οικονομίας έχει προωθήσει περαιτέρω την τάση επαγγελματικοποίησης της βιομηχανίας κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, θέτοντας υψηλότερες απαιτήσεις για την απόδοση που σχετίζεται με τους κινητήρες, τα τεχνικά πρότυπα και τη σταθερότητα της λειτουργίας των προϊόντων. Προκειμένου οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη να αναπτυχθούν σε ένα ευρύτερο πεδίο εφαρμογών, είναι απαραίτητο να ενισχυθεί η σχετική απόδοση από όλες τις απόψεις, έτσι ώστε οι συνολικοί δείκτες ποιότητας και απόδοσης του κινητήρα να φτάσουν σε υψηλότερο επίπεδο.

WPS图片(1)

 

Για τους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, ο πυρήνας σιδήρου είναι ένα πολύ σημαντικό εξάρτημα μέσα στον κινητήρα. Για την επιλογή υλικών πυρήνα σιδήρου, είναι απαραίτητο να εξεταστεί πλήρως εάν η μαγνητική αγωγιμότητα μπορεί να καλύψει τις λειτουργικές ανάγκες του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη. Γενικά, ο ηλεκτροχάλυβας επιλέγεται ως υλικό πυρήνα για κινητήρες μόνιμου μαγνήτη και ο κύριος λόγος είναι ότι ο ηλεκτροχάλυβας έχει καλή μαγνητική αγωγιμότητα.

Η επιλογή των υλικών του πυρήνα του κινητήρα έχει πολύ σημαντικό αντίκτυπο στη συνολική απόδοση και τον έλεγχο του κόστους των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη. Κατά την κατασκευή, τη συναρμολόγηση και την επίσημη λειτουργία των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, θα δημιουργηθούν ορισμένες τάσεις στον πυρήνα. Ωστόσο, η ύπαρξη τάσεων θα επηρεάσει άμεσα τη μαγνητική αγωγιμότητα του φύλλου ηλεκτρικού χάλυβα, προκαλώντας μείωση της μαγνητικής αγωγιμότητας σε διάφορους βαθμούς, με αποτέλεσμα η απόδοση του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη να μειωθεί και να αυξηθούν οι απώλειες του κινητήρα.

Κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, οι απαιτήσεις για την επιλογή και τη χρήση υλικών γίνονται όλο και υψηλότερες, ακόμη και κοντά στο όριο του προτύπου και του επιπέδου απόδοσης των υλικών. Ως το βασικό υλικό των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, ο χάλυβας για ηλεκτρικές κατασκευές πρέπει να πληροί πολύ υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας στις σχετικές τεχνολογίες εφαρμογών και τον ακριβή υπολογισμό της απώλειας σιδήρου, προκειμένου να καλύψει τις πραγματικές ανάγκες.

WPS图片(1)

Η παραδοσιακή μέθοδος σχεδιασμού κινητήρων που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των ηλεκτρομαγνητικών χαρακτηριστικών του ηλεκτρομαγνητικού χάλυβα είναι προφανώς ανακριβής, επειδή αυτές οι συμβατικές μέθοδοι προορίζονται κυρίως για συμβατικές συνθήκες και τα αποτελέσματα υπολογισμού θα έχουν μεγάλη απόκλιση. Επομένως, απαιτείται μια νέα μέθοδος υπολογισμού για τον ακριβή υπολογισμό της μαγνητικής αγωγιμότητας και της απώλειας σιδήρου του ηλεκτρομαγνητικού χάλυβα υπό συνθήκες πεδίου τάσης, έτσι ώστε το επίπεδο εφαρμογής υλικών πυρήνα σιδήρου να είναι υψηλότερο και οι δείκτες απόδοσης, όπως η απόδοση των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, να φτάσουν σε υψηλότερο επίπεδο.

Ο Zheng Yong και άλλοι ερευνητές επικεντρώθηκαν στην επίδραση της τάσης πυρήνα στην απόδοση κινητήρων μόνιμου μαγνήτη και συνδύασαν την πειραματική ανάλυση για να διερευνήσουν τους σχετικούς μηχανισμούς των μαγνητικών ιδιοτήτων τάσης και της απόδοσης απώλειας σιδήρου τάσης των υλικών πυρήνα κινητήρα μόνιμου μαγνήτη. Η τάση στον πυρήνα σιδήρου ενός κινητήρα μόνιμου μαγνήτη υπό συνθήκες λειτουργίας επηρεάζεται από διάφορες πηγές τάσης και κάθε πηγή τάσης παρουσιάζει πολλές εντελώς διαφορετικές ιδιότητες.

Από την άποψη της μορφής τάσης του πυρήνα του στάτη των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, οι πηγές σχηματισμού της περιλαμβάνουν διάτρηση, πριτσίνωμα, ελασματοποίηση, συναρμολόγηση παρεμβολών του περιβλήματος κ.λπ. Η επίδραση τάσης που προκαλείται από τη συναρμολόγηση παρεμβολών του περιβλήματος έχει τη μεγαλύτερη και πιο σημαντική περιοχή κρούσης. Για τον ρότορα ενός κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, οι κύριες πηγές τάσης που δέχεται περιλαμβάνουν θερμική τάση, φυγοκεντρική δύναμη, ηλεκτρομαγνητική δύναμη κ.λπ. Σε σύγκριση με τους συνηθισμένους κινητήρες, η κανονική ταχύτητα ενός κινητήρα μόνιμου μαγνήτη είναι σχετικά υψηλή και μια δομή μαγνητικής απομόνωσης είναι επίσης εγκατεστημένη στον πυρήνα του ρότορα.

Επομένως, η φυγοκεντρική τάση είναι η κύρια πηγή τάσης. Η τάση του πυρήνα του στάτη που παράγεται από το συγκρότημα παρεμβολής του περιβλήματος του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη υπάρχει κυρίως με τη μορφή θλιπτικής τάσης και το σημείο δράσης της συγκεντρώνεται στον ζυγό του πυρήνα του στάτη του κινητήρα, με την κατεύθυνση της τάσης να εκδηλώνεται ως περιφερειακή εφαπτομενική. Η ιδιότητα τάσης που σχηματίζεται από τη φυγοκεντρική δύναμη του ρότορα του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη είναι η εφελκυστική τάση, η οποία ασκείται σχεδόν πλήρως στον σιδερένιο πυρήνα του ρότορα. Η μέγιστη φυγοκεντρική τάση ασκείται στη διασταύρωση της μαγνητικής γέφυρας απομόνωσης του ρότορα του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και της ενισχυτικής νευρώσεως, καθιστώντας εύκολη την υποβάθμιση της απόδοσης σε αυτήν την περιοχή.

Η επίδραση της τάσης του πυρήνα σιδήρου στο μαγνητικό πεδίο των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη

Αναλύοντας τις αλλαγές στην μαγνητική πυκνότητα βασικών μερών των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, διαπιστώθηκε ότι υπό την επίδραση του κορεσμού, δεν υπήρξε σημαντική αλλαγή στην μαγνητική πυκνότητα στις νευρώσεις ενίσχυσης και στις γέφυρες μαγνητικής απομόνωσης του ρότορα του κινητήρα. Η μαγνητική πυκνότητα του στάτορα και του κύριου μαγνητικού κυκλώματος του κινητήρα ποικίλλει σημαντικά. Αυτό μπορεί επίσης να εξηγήσει περαιτέρω την επίδραση της τάσης του πυρήνα στην κατανομή της μαγνητικής πυκνότητας και τη μαγνητική αγωγιμότητα του κινητήρα κατά τη λειτουργία του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη.

Η επίδραση του στρες στην απώλεια κορμού

Λόγω της τάσης, η συμπιεστική τάση στο ζυγό του στάτη του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη θα είναι σχετικά συγκεντρωμένη, με αποτέλεσμα σημαντικές απώλειες και υποβάθμιση της απόδοσης. Υπάρχει ένα σημαντικό πρόβλημα απώλειας σιδήρου στο ζυγό του στάτη του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, ειδικά στη συμβολή των δοντιών του στάτη και του ζυγού, όπου η απώλεια σιδήρου αυξάνεται περισσότερο λόγω της τάσης. Η έρευνα έχει διαπιστώσει μέσω υπολογισμών ότι η απώλεια σιδήρου των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη έχει αυξηθεί κατά 40% -50% λόγω της επίδρασης της τάσης εφελκυσμού, η οποία εξακολουθεί να είναι αρκετά εντυπωσιακή, οδηγώντας έτσι σε σημαντική αύξηση της συνολικής απώλειας των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη. Μέσω ανάλυσης, μπορεί επίσης να διαπιστωθεί ότι η απώλεια σιδήρου του κινητήρα είναι η κύρια μορφή απώλειας που προκαλείται από την επίδραση της συμπιεστικής τάσης στο σχηματισμό του πυρήνα σιδήρου του στάτη. Για τον ρότορα του κινητήρα, όταν ο πυρήνας σιδήρου βρίσκεται υπό φυγοκεντρική τάση εφελκυσμού κατά τη λειτουργία, όχι μόνο δεν θα αυξηθεί η απώλεια σιδήρου, αλλά θα έχει και ένα ορισμένο βελτιωτικό αποτέλεσμα.

Η επίδραση της τάσης στην επαγωγή και τη ροπή

Η απόδοση μαγνητικής επαγωγής του πυρήνα σιδήρου του κινητήρα επιδεινώνεται υπό τις συνθήκες τάσης του πυρήνα σιδήρου και η αυτεπαγωγή του άξονα μειώνεται σε κάποιο βαθμό. Συγκεκριμένα, αναλύοντας το μαγνητικό κύκλωμα ενός κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, το μαγνητικό κύκλωμα του άξονα περιλαμβάνει κυρίως τρία μέρη: διάκενο αέρα, μόνιμο μαγνήτη και πυρήνα σιδήρου ρότορα στάτη. Μεταξύ αυτών, ο μόνιμος μαγνήτης είναι το πιο σημαντικό μέρος. Με βάση αυτόν τον λόγο, όταν αλλάζει η απόδοση μαγνητικής επαγωγής του πυρήνα σιδήρου του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, δεν μπορεί να προκαλέσει σημαντικές αλλαγές στην αυτεπαγωγή του άξονα.

Το μαγνητικό κύκλωμα του άξονα που αποτελείται από το διάκενο αέρα και τον πυρήνα του ρότορα ενός κινητήρα μόνιμου μαγνήτη είναι πολύ μικρότερο από τη μαγνητική αντίσταση του μόνιμου μαγνήτη. Λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση της τάσης του πυρήνα, η απόδοση της μαγνητικής επαγωγής επιδεινώνεται και η αυτεπαγωγή του άξονα μειώνεται σημαντικά. Αναλύστε την επίδραση των μαγνητικών ιδιοτήτων τάσης στον πυρήνα σιδήρου ενός κινητήρα μόνιμου μαγνήτη. Καθώς μειώνεται η απόδοση της μαγνητικής επαγωγής του πυρήνα του κινητήρα, μειώνεται η μαγνητική σύνδεση του κινητήρα και μειώνεται επίσης η ηλεκτρομαγνητική ροπή του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη.


Ώρα δημοσίευσης: 07 Αυγούστου 2023