O efecto da tensión do núcleo de ferro no rendemento dos motores de imán permanente

O efecto da tensión do núcleo de ferro no rendemento deMotores de imán permanente

O rápido desenvolvemento da economía promoveu aínda máis a tendencia de profesionalización da industria dos motores de imán permanente, propoñendo requisitos máis elevados para o rendemento relacionado cos motores, os estándares técnicos e a estabilidade do funcionamento do produto. Para que os motores de imán permanente se desenvolvan nun campo de aplicación máis amplo, é necesario fortalecer o rendemento relevante desde todos os aspectos, de xeito que os indicadores xerais de calidade e rendemento do motor poidan alcanzar un nivel máis alto.

Para os motores de imán permanente, o núcleo de ferro é un compoñente moi importante dentro do motor. Para a selección dos materiais do núcleo de ferro, é necesario considerar exhaustivamente se a condutividade magnética pode satisfacer as necesidades de traballo do motor de imán permanente. Xeralmente, o aceiro eléctrico escóllese como material do núcleo para os motores de imán permanente, e a razón principal é que o aceiro eléctrico ten unha boa condutividade magnética.

A selección dos materiais do núcleo do motor ten un impacto moi importante no rendemento xeral e no control de custos dos motores de imán permanente. Durante a fabricación, a montaxe e o funcionamento formal dos motores de imán permanente, fórmanse certas tensións no núcleo. Non obstante, a existencia de tensión afectará directamente á condutividade magnética da chapa de aceiro eléctrico, facendo que a condutividade magnética diminúa en diversos graos, polo que o rendemento do motor de imán permanente diminuirá e aumentará as perdas do motor.

No deseño e fabricación de motores de imán permanente, os requisitos para a selección e a utilización de materiais son cada vez maiores, mesmo preto do estándar límite e do nivel de rendemento do material. Como material principal dos motores de imán permanente, o aceiro eléctrico debe cumprir uns requisitos de precisión moi elevados nas tecnoloxías de aplicación relevantes e no cálculo preciso da perda de ferro para satisfacer as necesidades reais.

O método tradicional de deseño de motores empregado para calcular as características electromagnéticas do aceiro eléctrico é obviamente inexacto, xa que estes métodos convencionais son principalmente para condicións convencionais e os resultados do cálculo terán unha gran desviación. Polo tanto, necesítase un novo método de cálculo para calcular con precisión a condutividade magnética e a perda de ferro do aceiro eléctrico en condicións de campo de tensión, de xeito que o nivel de aplicación dos materiais con núcleo de ferro sexa maior e os indicadores de rendemento, como a eficiencia dos motores de imán permanente, alcancen un nivel máis alto.

Zheng Yong e outros investigadores centráronse no impacto da tensión do núcleo no rendemento dos motores de imán permanente e combinaron análises experimentais para explorar os mecanismos relevantes das propiedades magnéticas por tensión e o rendemento da perda de ferro por tensión dos materiais do núcleo dos motores de imán permanente. A tensión no núcleo de ferro dun motor de imán permanente en condicións de funcionamento está influenciada por varias fontes de tensión, e cada fonte de tensión presenta moitas propiedades completamente diferentes.

Desde a perspectiva da forma de tensión do núcleo do estator dos motores de imán permanente, as fontes da súa formación inclúen o punzonado, o remachado, a laminación, a montaxe por interferencia da carcasa, etc. O efecto de tensión causado pola montaxe por interferencia da carcasa ten a área de impacto maior e máis significativa. Para o rotor dun motor de imán permanente, as principais fontes de tensión que soporta inclúen a tensión térmica, a forza centrífuga, a forza electromagnética, etc. En comparación cos motores ordinarios, a velocidade normal dun motor de imán permanente é relativamente alta e tamén se instala unha estrutura de illamento magnético no núcleo do rotor.

Polo tanto, a tensión centrífuga é a principal fonte de tensión. A tensión do núcleo do estator xerada polo conxunto de interferencia da carcasa do motor de imán permanente existe principalmente en forma de tensión de compresión, e o seu punto de acción concéntrase no xugo do núcleo do estator do motor, coa dirección da tensión manifestada como tanxencial circunferencial. A propiedade de tensión formada pola forza centrífuga do rotor do motor de imán permanente é a tensión de tracción, que actúa case por completo sobre o núcleo de ferro do rotor. A tensión centrífuga máxima actúa sobre a intersección da ponte de illamento magnético do rotor do motor de imán permanente e a nervadura de reforzo, o que facilita a degradación do rendemento nesta área.

O efecto da tensión do núcleo de ferro no campo magnético dos motores de imán permanente

Ao analizar os cambios na densidade magnética das partes clave dos motores de imán permanente, descubriuse que, baixo a influencia da saturación, non houbo un cambio significativo na densidade magnética nas nervaduras de reforzo e nas pontes de illamento magnético do rotor do motor. A densidade magnética do estator e do circuíto magnético principal do motor varía significativamente. Isto tamén pode explicar aínda máis o efecto da tensión do núcleo na distribución da densidade magnética e na condutividade magnética do motor durante o funcionamento do motor de imán permanente.

O efecto do estrés na perda de core

Debido á tensión, a tensión de compresión no xugo do estator do motor de imán permanente estará relativamente concentrada, o que resultará nunha perda significativa e nunha degradación do rendemento. Existe un problema significativo de perda de ferro no xugo do estator do motor de imán permanente, especialmente na unión dos dentes do estator e o xugo, onde a perda de ferro aumenta máis debido á tensión. A investigación descubriu mediante cálculos que a perda de ferro dos motores de imán permanente aumentou entre un 40 % e un 50 % debido á influencia da tensión de tracción, o que segue sendo bastante sorprendente, o que leva a un aumento significativo na perda total dos motores de imán permanente. Mediante análise, tamén se pode descubrir que a perda de ferro do motor é a principal forma de perda causada pola influencia da tensión de compresión na formación do núcleo de ferro do estator. Para o rotor do motor, cando o núcleo de ferro está baixo unha tensión centrífuga de tracción durante o funcionamento, non só non aumentará a perda de ferro, senón que tamén terá un certo efecto de mellora.

O efecto da tensión na inductancia e no par de torsión

O rendemento de indución magnética do núcleo de ferro do motor deteriórase baixo as condicións de tensión do núcleo de ferro, e a súa inductancia do eixe diminuirá ata certo punto. Especificamente, analizando o circuíto magnético dun motor de imán permanente, o circuíto magnético do eixe inclúe principalmente tres partes: o entreferro, o imán permanente e o núcleo de ferro do rotor do estator. Entre elas, o imán permanente é a parte máis importante. Baseándose neste motivo, cando o rendemento de indución magnética do núcleo de ferro do motor de imán permanente cambia, non pode causar cambios significativos na inductancia do eixe.

A parte do circuíto magnético do eixe composta polo entreferro e o núcleo do rotor do estator dun motor de imán permanente é moito menor que a resistencia magnética do imán permanente. Tendo en conta a influencia da tensión do núcleo, o rendemento da indución magnética deteriórase e a inductancia do eixe diminúe significativamente. Analiza o impacto das propiedades magnéticas da tensión no núcleo de ferro dun motor de imán permanente. A medida que o rendemento da indución magnética do núcleo do motor diminúe, a conexión magnética do motor diminúe e o par electromagnético do motor de imán permanente tamén diminúe.