Утицај напрезања гвозденог језгра на перформансе мотора са трајним магнетом

Ефекат стреса гвозденог језгра на перформансеМотори са сталним магнетом

Брзи развој привреде додатно је промовисао тренд професионализације индустрије мотора са трајним магнетима, постављајући веће захтеве за перформансе мотора, техничке стандарде и стабилност рада производа.Да би се мотори са трајним магнетима развили у ширем пољу примене, неопходно је ојачати релевантне перформансе са свих аспеката, како би укупни показатељи квалитета и перформанси мотора могли да достигну виши ниво.

За моторе са трајним магнетима, гвоздено језгро је веома важна компонента мотора.За избор материјала са гвозденим језгром потребно је у потпуности размотрити да ли магнетна проводљивост може да задовољи радне потребе мотора са перманентним магнетом.Генерално, електрични челик је одабран као материјал језгра за моторе са трајним магнетима, а главни разлог је што електрични челик има добру магнетну проводљивост.

Избор материјала за језгро мотора има веома важан утицај на укупне перформансе и контролу трошкова мотора са трајним магнетима.Током производње, монтаже и формалног рада мотора са трајним магнетима, одређени напони ће се формирати на језгру.Међутим, постојање напрезања ће директно утицати на магнетну проводљивост електричног челичног лима, узрокујући да магнетна проводљивост опада у различитим степенима, тако да ће перформансе мотора са трајним магнетом опасти и повећати губитак мотора.

У пројектовању и производњи мотора са трајним магнетима, захтеви за избором и коришћењем материјала су све већи, чак и близу граничног стандарда и нивоа перформанси материјала.Као основни материјал мотора са трајним магнетима, електрични челик мора да испуни веома високе захтеве за тачност у релевантним технологијама примене и тачан прорачун губитка гвожђа како би се задовољиле стварне потребе.

Традиционална метода пројектовања мотора која се користи за израчунавање електромагнетних карактеристика електричног челика је очигледно нетачна, јер су ове конвенционалне методе углавном за конвенционалне услове, а резултати прорачуна ће имати велико одступање.Због тога је потребна нова метода прорачуна за прецизно израчунавање магнетне проводљивости и губитка гвожђа електричног челика у условима поља напрезања, тако да је ниво примене материјала гвозденог језгра виши, а показатељи перформанси као што је ефикасност мотора са трајним магнетом достижу виши ниво.

Зхенг Ионг и други истраживачи су се фокусирали на утицај напрезања језгра на перформансе мотора са трајним магнетом и комбиновану експерименталну анализу да би истражили релевантне механизме магнетних својстава стреса и перформансе губитка гвожђа у материјалима језгра мотора са трајним магнетом.На напрезање гвозденог језгра мотора са перманентним магнетом у условима рада утичу различити извори напрезања, а сваки извор напрезања показује много потпуно различитих својстава.

Из перспективе напонског облика језгра статора код мотора са перманентним магнетом, извори његовог формирања су штанцање, закивање, ламинација, интерферентни склоп кућишта итд. најзначајније подручје утицаја.За ротор мотора са перманентним магнетом, главни извори напрезања које он подноси су термички стрес, центрифугална сила, електромагнетна сила, итд. У поређењу са обичним моторима, нормална брзина мотора са перманентним магнетом је релативно висока, а структура магнетне изолације је такође инсталиран на језгру ротора.

Стога је центрифугални стрес главни извор стреса.Напон језгра статора настао интерферентним склопом кућишта мотора са перманентним магнетом углавном постоји у облику напрезања на притисак, а његова тачка деловања је концентрисана у јарму језгра статора мотора, при чему се правац напрезања манифестује као ободна тангенцијална.Својство напрезања формирано центрифугалном силом ротора мотора са перманентним магнетом је затезни напон, који скоро у потпуности делује на гвоздено језгро ротора.Максимални центрифугални напон делује на пресеку магнетног изолационог моста ротора мотора са перманентним магнетом и ребра за ојачање, што олакшава деградацију перформанси у овој области.

Утицај напона гвозденог језгра на магнетно поље мотора са трајним магнетом

Анализирајући промене магнетне густине кључних делова мотора са трајним магнетима, утврђено је да под утицајем засићења није дошло до значајније промене магнетне густине на ребрима арматуре и магнетним изолационим мостовима ротора мотора.Магнетна густина статора и главног магнетног кола мотора значајно варира.Ово такође може додатно објаснити ефекат напрезања језгра на расподелу магнетне густине и магнетну проводљивост мотора током рада мотора са перманентним магнетом.

Утицај стреса на губитак језгре

Због напрезања, напон притиска на јарму статора мотора са перманентним магнетом ће бити релативно концентрисан, што ће резултирати значајним губицима и деградацијом перформанси.Постоји значајан проблем губитка гвожђа на јарму статора мотора са перманентним магнетом, посебно на споју зубаца статора и јарма, где се губитак гвожђа највише повећава услед напрезања.Истраживања су прорачуном утврдила да се губитак гвожђа код мотора са трајним магнетима повећао за 40% -50% услед утицаја затезног напрезања, што је и даље прилично запањујуће, што доводи до значајног повећања укупног губитка мотора са трајним магнетима.Анализом се такође може утврдити да је губитак гвожђа мотора главни облик губитка узрокован утицајем тлачног напона на формирање гвозденог језгра статора.За ротор мотора, када је гвоздено језгро под центрифугалним затезним напрезањем током рада, не само да неће повећати губитак гвожђа, већ ће имати и одређени ефекат побољшања.

Утицај напона на индуктивност и обртни момент

Перформансе магнетне индукције гвозденог језгра мотора се погоршавају под условима напрезања гвозденог језгра, а његова индуктивност осовине ће се смањити до одређене мере.Конкретно, анализирајући магнетно коло мотора са перманентним магнетом, магнетно коло осовине углавном укључује три дела: ваздушни распор, перманентни магнет и гвоздено језгро ротора статора.Међу њима, перманентни магнет је најважнији део.На основу овог разлога, када се перформансе магнетне индукције гвозденог језгра мотора са перманентним магнетом промене, то не може изазвати значајне промене у индуктивности осовине.

Део магнетног кола осовине који се састоји од ваздушног зазора и језгра ротора статора мотора са перманентним магнетом је много мањи од магнетног отпора трајног магнета.Узимајући у обзир утицај напрезања језгра, перформансе магнетне индукције се погоршавају, а индуктивност осовине значајно опада.Анализирати утицај магнетних својстава напрезања на гвоздено језгро мотора са перманентним магнетом.Како се перформансе магнетне индукције језгра мотора смањују, магнетна веза мотора се смањује, а електромагнетни обртни момент мотора са перманентним магнетом такође се смањује.