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Influência da tensão do núcleo de ferro no desempenho do motor de ímã permanente

2023-08-29 09:31:02

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O rápido desenvolvimento económico promoveu a formação da tendência de especialização do motor de ímã permanente indústria e apresentar requisitos mais elevados para desempenho relacionado ao motor, padrões técnicos e estabilidade de operação do produto. Para alcançar o desenvolvimento, o desempenho relevante deve ser fortalecido em todos os aspectos, para que os indicadores gerais de qualidade e desempenho do motor possam atingir um nível superior.

Para motores de ímã permanente, o núcleo de ferro é uma parte muito importante do motor. Para a seleção de materiais de núcleo de ferro, é necessário considerar completamente se a permeabilidade magnética pode atender às necessidades de funcionamento dos motores de ímã permanente. Normalmente, os motores de ímã permanente escolhem o aço elétrico como material do núcleo. A principal razão é que o aço elétrico tem melhor desempenho em termos de permeabilidade magnética.

A escolha do material do núcleo do motor tem um impacto muito importante no desempenho geral do motor de ímã permanente e no controle de custos do motor. Quando o motor de ímã permanente é fabricado, montado e operado oficialmente, uma certa tensão será formada no núcleo de ferro. A existência de tensão afetará diretamente a permeabilidade magnética da chapa de aço elétrica, resultando em vários graus de declínio na permeabilidade magnética, o que reduzirá o desempenho do motor de ímã permanente e aumentará a perda do motor.

No projeto e fabricação de motores de ímã permanente, os requisitos para a seleção e utilização de materiais são cada vez mais elevados, aproximando-se até mesmo dos padrões e níveis limite de desempenho dos materiais. Como material do núcleo dos motores de ímã permanente, o aço elétrico, na tecnologia de aplicação relevante e no cálculo preciso da perda de ferro, etc., deve atender a requisitos de precisão muito elevados para atender às necessidades reais.

É obviamente impreciso calcular as características eletromagnéticas do aço elétrico pelo método tradicional de projeto de motor usado no passado, porque esses métodos convencionais visam principalmente condições convencionais e os resultados do cálculo terão grandes desvios. Portanto, um novo método de cálculo é necessário para calcular com precisão a permeabilidade magnética e a perda de ferro do aço elétrico sob condições de campo de tensão, de modo que o nível de aplicação dos materiais do núcleo seja maior e a eficiência e outros indicadores de desempenho dos motores de ímã permanente atinjam um nível superior.

Os pesquisadores se concentraram na influência do estresse central no desempenho de motores de ímã permanente, combinado com análise experimental, e discutiu os mecanismos relacionados às propriedades magnéticas de tensão e às propriedades de perda de ferro por tensão de materiais do núcleo do motor de ímã permanente. Existem muitas fontes de tensão que afetam a tensão do núcleo de ferro sob as condições de trabalho de motores de ímã permanente, e várias fontes de tensão apresentam muitas propriedades completamente diferentes.

Do ponto de vista da forma de tensão do núcleo do estator do motor de ímã permanente, as fontes de sua formação incluem puncionamento, rebitagem, laminação e montagem de interferência da carcaça, etc., e a maior e mais significativa área de influência é o efeito de tensão causado pela montagem de interferência do revestimento. Para o rotor do motor de ímã permanente, as fontes de tensão que ele suporta incluem principalmente tensão térmica, força centrífuga, força eletromagnética, etc. Comparado com motores comuns, o motor de ímã permanente tem uma velocidade relativamente alta em condições normais e, ao mesmo tempo, é é necessário definir uma estrutura de isolamento magnético no núcleo do rotor.

Portanto, o estresse centrífugo é a fonte de estresse mais importante. A tensão no núcleo do estator causada pelo conjunto de interferência da carcaça do motor de ímã permanente existe principalmente na forma de tensão compressiva, e seu ponto de ação está concentrado na forquilha do núcleo do estator do motor, e a direção da tensão é tangencial à circunferência . A natureza da tensão formada pela força centrífuga do rotor do motor de ímã permanente é a tensão de tração, que atua quase inteiramente no núcleo de ferro do rotor, sua tensão centrífuga máxima atua no local onde a ponte de isolamento magnético do motor de ímã permanente o rotor encontra a nervura de reforço, o que torna esta peça propensa à degradação do desempenho.

Influência da tensão do núcleo de ferro no campo magnético do motor de ímã permanente

A densidade magnética muda nas partes principais do motor de ímã permanente são analisados. Sob a influência da saturação, a densidade magnética das nervuras do rotor do motor e das pontes de isolamento magnético não muda muito. Existem mudanças muito significativas na densidade magnética do estator do motor e do circuito magnético principal. Isto também pode explicar melhor o efeito da tensão do núcleo na distribuição da densidade magnética e na permeabilidade magnética do motor de ímã permanente durante a operação.

Efeito do estresse na perda central

Devido ao estresse, o estresse de compressão na forquilha do estator do motor de ímã permanente será relativamente concentrado, a perda desta peça será grande e o desempenho se deteriorará significativamente. A perda é afetada pelo estresse que aumenta ao máximo. Através do cálculo, verifica-se que a perda de ferro dos motores de ímã permanente aumenta em 40% -50% devido à influência da tensão de tração. Este aumento é bastante surpreendente, por isso também causa um aumento significativo na perda total de motores de ímã permanente. Através da análise, também pode-se constatar que a perda de ferro do motor é a principal forma de perda do núcleo do estator causada pela influência da tensão de compressão. Para o rotor do motor, o núcleo de ferro está sob o estado de tensão de tração centrífuga no estado de funcionamento, o que não só não aumentará a perda do núcleo de ferro, mas também terá um certo efeito de melhoria.

Efeito do estresse na indutância e no torque

O desempenho da indução magnética do núcleo do motor se deteriora sob a condição de tensão do núcleo e a indutância do eixo diminuirá até certo ponto. Especificamente, o circuito magnético do motor de ímã permanente é analisado. O circuito magnético do eixo inclui principalmente três partes: o entreferro, o ímã permanente e o núcleo do estator e do rotor. Entre eles, o ímã permanente é a parte mais importante. Por esta razão, quando o desempenho da indução magnética do núcleo do motor de ímã permanente muda, ele não pode causar uma grande mudança na indutância do eixo.

A parte do circuito magnético do eixo composta pelo entreferro do motor de ímã permanente e o núcleo do estator e do rotor é muito menor que a relutância do ímã permanente. A influência da tensão do núcleo é totalmente considerada, o desempenho da indução magnética deteriora-se e a indutância do eixo será significativamente reduzida. A influência das propriedades magnéticas de tensão do núcleo do motor de ímã permanente é analisada. À medida que o desempenho da indução magnética do núcleo do motor diminui, a ligação do fluxo do motor diminui e o torque eletromagnético do motor de ímã permanente também diminui.

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