Влиянието на напрежението в желязната сърцевина върху производителносттаМотори с постоянни магнити
Бързото развитие на икономиката допълнително насърчи тенденцията за професионализация на индустрията за двигатели с постоянни магнити, поставяйки по-високи изисквания към производителността на двигателите, техническите стандарти и стабилността на работата на продукта. За да се развият двигателите с постоянни магнити в по-широка област на приложение, е необходимо да се подобри съответната производителност във всички аспекти, така че общите показатели за качество и производителност на двигателя да достигнат по-високо ниво.
При двигателите с постоянни магнити желязната сърцевина е много важен компонент. При избора на материали за желязна сърцевина е необходимо да се вземе предвид дали магнитната проводимост може да отговори на работните нужди на двигателя с постоянни магнити. Обикновено електротехническата стомана се избира като материал за сърцевината на двигателите с постоянни магнити, като основната причина е, че електротехническата стомана има добра магнитна проводимост.
Изборът на материали за сърцевината на двигателя има много важно влияние върху цялостната производителност и контрола на разходите на двигателите с постоянни магнити. По време на производството, сглобяването и експлоатацията на двигателите с постоянни магнити, върху сърцевината ще се образуват определени напрежения. Наличието на напрежение обаче ще повлияе пряко на магнитната проводимост на електротехническите стоманени листове, причинявайки различна степен на намаляване на магнитната проводимост. Така производителността на двигателя с постоянни магнити ще намалее и ще се увеличат загубите в двигателя.
При проектирането и производството на двигатели с постоянни магнити, изискванията за избор и използване на материали стават все по-високи, дори близо до граничните стандарти и нива на материални характеристики. Като основен материал на двигателите с постоянни магнити, електротехническата стомана трябва да отговаря на много високи изисквания за точност в съответните приложни технологии и точно изчисляване на загубите на желязо, за да отговори на реалните нужди.
Традиционният метод за проектиране на двигатели, използван за изчисляване на електромагнитните характеристики на електротехническата стомана, очевидно е неточен, тъй като тези конвенционални методи са предназначени главно за конвенционални условия и резултатите от изчисленията ще имат големи отклонения. Следователно е необходим нов метод за изчисление, който да изчисли точно магнитната проводимост и загубите в желязото на електротехническата стомана при условия на напрегнато поле, така че нивото на приложение на материалите с желязна сърцевина да е по-високо, а показателите за производителност, като например ефективността на двигателите с постоянни магнити, да достигнат по-високо ниво.
Джън Йонг и други изследователи се фокусираха върху влиянието на напрежението в сърцевината върху работата на двигатели с постоянни магнити и комбинираха експериментален анализ, за да изследват съответните механизми на магнитните свойства на напрежението и загубата на желязо под напрежение в материалите на сърцевините на двигатели с постоянни магнити. Напрежението върху желязната сърцевина на двигател с постоянни магнити при работни условия се влияе от различни източници на напрежение и всеки източник на напрежение проявява много напълно различни свойства.
От гледна точка на формата на напрежението в статорното ядро на двигателите с постоянни магнити, източниците на неговото образуване включват щанцоване, занитване, ламиниране, сглобяване на корпуса чрез интерференция и др. Ефектът от напрежението, причинено от сглобяването на корпуса чрез интерференция, има най-голяма и най-значителна площ на въздействие. За ротора на двигател с постоянни магнити, основните източници на напрежение, които той понася, включват термично напрежение, центробежна сила, електромагнитна сила и др. В сравнение с обикновените двигатели, нормалната скорост на двигателя с постоянни магнити е сравнително висока и в сърцевината на ротора е инсталирана и магнитна изолационна структура.
Следователно, центробежното напрежение е основният източник на напрежение. Напрежението в статорното ядро, генерирано от интерферентния възел на корпуса на двигателя с постоянен магнит, съществува главно под формата на компресионно напрежение, а точката му на действие е концентрирана в ярема на статорното ядро на двигателя, като посоката на напрежението се проявява като периферна тангенциална. Свойството на напрежение, образувано от центробежната сила на ротора на двигателя с постоянен магнит, е напрежение на опън, което почти изцяло действа върху желязната сърцевина на ротора. Максималното центробежно напрежение действа върху пресечната точка на магнитния изолационен мост на ротора на двигателя с постоянен магнит и подсилващото ребро, което улеснява влошаването на производителността в тази област.
Влиянието на напрежението в желязната сърцевина върху магнитното поле на двигатели с постоянни магнити
Анализирайки промените в магнитната плътност на ключови части на двигателите с постоянни магнити, беше установено, че под влияние на насищане не е имало съществена промяна в магнитната плътност при армировъчните ребра и магнитните изолационни мостове на ротора на двигателя. Магнитната плътност на статора и основната магнитна верига на двигателя варира значително. Това може допълнително да обясни влиянието на напрежението в сърцевината върху разпределението на магнитната плътност и магнитната проводимост на двигателя по време на работа на двигателя с постоянни магнити.
Ефектът на стреса върху загубата на мускулни маси
Поради напрежението, компресионното напрежение върху ярема на статора на двигателя с постоянен магнит ще бъде относително концентрирано, което ще доведе до значителни загуби и влошаване на производителността. Съществува значителен проблем със загубата на желязо върху ярема на статора на двигателя с постоянен магнит, особено на съединението между зъбите на статора и ярема, където загубата на желязо се увеличава най-много поради напрежението. Изследванията са установили чрез изчисления, че загубата на желязо в двигателите с постоянен магнит се е увеличила с 40% -50% поради влиянието на напрежението на опън, което все още е доста удивително, като по този начин води до значително увеличение на общите загуби в двигателите с постоянен магнит. Чрез анализ може да се установи също, че загубата на желязо в двигателя е основната форма на загуба, причинена от влиянието на напрежението на натиск върху образуването на желязната сърцевина на статора. За ротора на двигателя, когато желязната сърцевина е подложена на центробежно напрежение на опън по време на работа, това не само няма да увеличи загубата на желязо, но и ще има известен ефект на подобрение.
Влиянието на напрежението върху индуктивността и въртящия момент
Магнитната индукция на желязната сърцевина на двигателя се влошава под въздействието на напрежение, а индуктивността на вала намалява до известна степен. По-конкретно, анализирайки магнитната верига на двигател с постоянен магнит, тя се състои главно от три части: въздушна междина, постоянен магнит и желязна сърцевина на статора и ротора. Сред тях постоянният магнит е най-важната част. Поради тази причина, когато магнитната индукция на желязната сърцевина на двигателя с постоянен магнит се промени, това не може да доведе до значителни промени в индуктивността на вала.
Магнитната верига на вала, съставена от въздушната междина и сърцевината на статора и ротора на двигател с постоянен магнит, е много по-малка от магнитното съпротивление на постоянния магнит. Като се вземе предвид влиянието на напрежението в сърцевината, магнитната индукция се влошава и индуктивността на вала значително намалява. Анализирайте влиянието на магнитните свойства на напрежението върху желязната сърцевина на двигател с постоянен магнит. С намаляването на магнитната индукция на сърцевината на двигателя, магнитната връзка на двигателя намалява и електромагнитният въртящ момент на двигателя с постоянен магнит също намалява.
Време на публикуване: 07 август 2023 г.
