Influencia de la tensión del núcleo de hierro en el rendimiento de un motor de imán permanente
Jan 09, 2024
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Núcleo de acero al silicio no orientado de acero GNEE
Para los motores de imán permanente, el núcleo de hierro es una parte muy importante del motor; para la selección de los materiales del núcleo de hierro, es necesario considerar completamente si la permeabilidad puede satisfacer las necesidades del motor de imán permanente. En circunstancias normales, los motores de imanes permanentes eligenacero electricoComo material de núcleo de hierro, la razón principal es que el acero eléctrico tiene un mejor rendimiento en términos de permeabilidad magnética. La selección del material del núcleo de hierro del motor tiene un impacto muy importante en el rendimiento general del motor de imán permanente y en el control de costes del motor. Cuando el motor de imán permanente se fabrica, ensambla y opera formalmente, se formará una cierta tensión en el núcleo de hierro. La existencia de tensión afectará directamente la permeabilidad de la chapa de acero eléctrica, lo que dará como resultado diferentes grados de disminución de la permeabilidad magnética, se reducirá el rendimiento del motor de imán permanente y aumentará la pérdida del motor.
En el diseño y fabricación de motores de imanes permanentes, la selección y utilización de materiales son cada vez más exigentes, e incluso se acercan a los estándares y niveles límite de rendimiento de los materiales. Como material del núcleo de hierro de los motores de imanes permanentes, el acero eléctrico debe cumplir requisitos de precisión muy altos en tecnologías de aplicaciones relacionadas y un cálculo preciso del consumo de hierro, para satisfacer las necesidades reales.
El método tradicional de diseño de motores utilizado para calcular las características electromagnéticas del acero eléctrico es obviamente inexacto, debido a que estos métodos convencionales son principalmente para condiciones convencionales, los resultados del cálculo tendrán una gran desviación. Por lo tanto, se necesita un nuevo método de cálculo para calcular con precisión la permeabilidad magnética y la pérdida de hierro del acero eléctrico bajo la condición de campo de tensión, de modo que el nivel de aplicación de los materiales del núcleo de hierro sea mayor y los indicadores de rendimiento como la eficiencia del imán permanente. El motor puede alcanzar un nivel superior.
Desde el punto de vista de la forma de la tensión del núcleo del estator del motor de imán permanente, las fuentes de su formación incluyen punzonado, remachado, laminación, conjunto de interferencia de la carcasa, etc., y el área de impacto más importante es la tensión causada por el conjunto de interferencia de la carcasa. Para el rotor del motor de imán permanente, sus fuentes de tensión incluyen principalmente tensión térmica, fuerza centrífuga, fuerza electromagnética, etc. En comparación con los motores ordinarios, la velocidad normal del motor de imán permanente es relativamente alta y, al mismo tiempo, la estructura de aislamiento magnético debe colocarse en el núcleo del rotor. Por lo tanto, el estrés centrífugo es la fuente más importante de estrés. La tensión del núcleo del estator causada por el conjunto de interferencia de la carcasa del motor de imán permanente existe principalmente en forma de tensión de compresión, que se concentra en el yugo del núcleo del estator del motor, y la dirección de la tensión es circunferencial.
Se analiza el cambio de densidad magnética de las partes clave del motor de imán permanente. Bajo la influencia de la saturación, la densidad magnética de la barra de refuerzo del rotor y del puente de separación magnético no cambia mucho. La densidad magnética del estator y del circuito magnético principal del motor tiene un cambio muy significativo. Esto también puede explicar mejor el efecto de la tensión del núcleo de hierro sobre la distribución de la densidad magnética y la permeabilidad magnética del motor de imán permanente durante el funcionamiento.
Debido al efecto de la tensión, la tensión de compresión del yugo del estator del motor de imán permanente estará relativamente concentrada, la pérdida de esta pieza es grande y el rendimiento se deteriora significativamente. Existe un gran problema de pérdida de hierro en el yugo del estator del motor de imán permanente, especialmente la pérdida de hierro en la parte de unión del yugo del diente del estator aumentará al máximo bajo la influencia del estrés. Mediante cálculos, se encuentra que el consumo de hierro de un motor de imán permanente aumenta en un 40%-50% debido a la influencia de la tensión de tracción, lo cual sigue siendo bastante sorprendente, por lo que también provoca un aumento significativo en la pérdida total de hierro. motor de imán permanente. A través del análisis, también se puede encontrar que la pérdida de hierro del motor es la principal forma de pérdida del núcleo del estator causada por la influencia de la tensión de compresión, para el rotor del motor, el estado de funcionamiento del núcleo de hierro en el estado de tensión de tracción centrífuga, no solo no aumentará la pérdida del núcleo, sino que también tendrá un cierto efecto de mejora.
La susceptibilidad magnética del núcleo del motor se deteriora bajo la condición de tensión del núcleo de hierro y la inductancia de su eje se reducirá hasta cierto punto. En concreto se analiza el circuito magnético del motor de imanes permanentes. El circuito magnético del eje incluye principalmente tres partes: entrehierro, imán permanente y núcleo de rotor fijo, de los cuales el imán permanente es la parte más importante. Por esta razón, cuando cambia la susceptibilidad magnética del núcleo del motor de imán permanente, la inductancia del eje no se puede cambiar mucho. El circuito magnético axial del motor de imán permanente compuesto por un entrehierro y un núcleo de rotor fijo es mucho más pequeño que el del imán permanente. Cuando se considera plenamente la influencia de la tensión del núcleo de hierro, la susceptibilidad magnética se deteriora y la inductancia del eje disminuye significativamente. Se analiza la influencia de la tensión sobre las propiedades magnéticas del núcleo del motor de imán permanente. A medida que disminuyen las propiedades magnéticas del núcleo de hierro del motor, disminuye el enlace magnético del motor y también disminuye el par electromagnético del motor de imán permanente.