Den snabba ekonomiska utvecklingen har främjat en ytterligare specialiseringstrende inom permanentmagnetmotorindustrin och ställt högre krav på motorrelaterad prestanda, tekniska standarder och produktstabilitet. För att uppnå utveckling måste den relevanta prestandan stärkas ur alla aspekter, så att motorns övergripande kvalitet och prestandaindikatorer kan nå en högre nivå.
För permanentmagnetmotorer är järnkärnan en mycket viktig del av motorn. För val av järnkärnmaterial är det nödvändigt att fullt ut överväga om den magnetiska permeabiliteten kan möta arbetsbehoven hos permanentmagnetmotorer. Vanligtvis väljer permanentmagnetmotorer elektriskt stål som kärnmaterial. Den främsta anledningen är att elstål presterar bättre när det gäller magnetisk permeabilitet.
Valet av motorkärnmaterial har en mycket viktig inverkan på permanentmagnetmotorns totala prestanda och motorns kostnadskontroll. När permanentmagnetmotorn tillverkas, monteras och officiellt används, kommer en viss spänning att bildas på järnkärnan. Förekomsten av spänning kommer direkt att påverka den magnetiska permeabiliteten hos den elektriska stålplåten, vilket resulterar i varierande grader av minskning av den magnetiska permeabiliteten, vilket kommer att minska prestandan hos permanentmagnetmotorn och öka motorförlusten.
Vid design och tillverkning av permanentmagnetmotorer blir kraven för val och användning av material högre och högre, till och med närmar sig gränsstandarderna och nivåerna för materialprestanda. Som kärnmaterial i permanentmagnetmotorer måste elektriskt stål, i relevant applikationsteknik och noggrann beräkning av järnförlust, etc. uppfylla mycket höga precisionskrav för att möta faktiska behov.
Det är uppenbarligen felaktigt att beräkna de elektromagnetiska egenskaperna hos elektriskt stål med den traditionella motordesignmetoden som användes tidigare, eftersom dessa konventionella metoder huvudsakligen är inriktade på konventionella förhållanden, och beräkningsresultaten kommer att ha stora avvikelser. Därför behövs en ny beräkningsmetod för att noggrant beräkna den magnetiska permeabiliteten och järnförlusten för elektriskt stål under spänningsfältsförhållanden, så att applikationsnivån för kärnmaterial blir högre och effektiviteten och andra prestandaindikatorer för permanentmagnetmotorer kommer att nå en högre nivå.
Forskarna fokuserade på inverkan av kärnspänning på prestanda hos permanentmagnetmotorer, kombinerat med experimentell analys, och diskuterade de relaterade mekanismerna för de spänningsmagnetiska egenskaperna och spänningsjärnförlustegenskaperna hos permanentmagnetmotorns kärnmaterial. Det finns många spänningskällor som påverkar spänningen i järnkärnan under arbetsförhållandena för permanentmagnetmotorer, och olika spänningskällor uppvisar många helt olika egenskaper.
Ur perspektivet av spänningsformen hos statorkärnan i permanentmagnetmotorn, inkluderar källorna till dess bildande stansning, nitning, laminering och interferensmontering av höljet, etc., och det största och mest betydande inflytandeområdet är spänningseffekt orsakad av interferensmonteringen av höljet. För permanentmagnetmotorrotorn inkluderar de spänningskällor den bär huvudsakligen termisk spänning, centrifugalkraft, elektromagnetisk kraft etc. Jämfört med vanliga motorer har permanentmagnetmotorn en relativt hög hastighet under normala förhållanden, och samtidigt är den är nödvändigt för att ställa in en magnetisk isoleringsstruktur vid rotorkärnan.
Därför är centrifugalspänning den viktigaste källan till stress. Statorkärnans spänning som orsakas av interferensmonteringen av permanentmagnetmotorhöljet existerar huvudsakligen i form av tryckspänning, och dess verkanspunkt är koncentrerad på oket på motorns statorkärna, och spänningsriktningen är tangentiell till omkretsen . Naturen hos spänningen som bildas av centrifugalkraften hos permanentmagnetmotorns rotor är dragspänning, som verkar nästan helt på rotorns järnkärna, dess maximala centrifugalspänning verkar på platsen där den magnetiska isoleringsbryggan på permanentmagnetmotorn rotorn möter den förstärkande ribban, vilket gör denna del utsatt för prestandaförsämring.
Inverkan av järnkärnspänning på magnetfältet hos permanentmagnetmotorn
De magnetiska densitetsförändringarna i nyckeldelarna i permanentmagnetmotorn analyseras. Under påverkan av mättnad förändras inte den magnetiska densiteten hos motorrotorribborna och magnetiska isoleringsbryggor mycket. Det finns mycket betydande förändringar i den magnetiska densiteten hos motorstatorn och den magnetiska huvudkretsen. Detta kan också ytterligare förklara effekten av kärnspänningen på den magnetiska densitetsfördelningen och magnetiska permeabiliteten hos permanentmagnetmotorn under drift.
Effekt av stress på kärnförlust
På grund av stress kommer tryckspänningen på oket på statorn på permanentmagnetmotorn att vara relativt koncentrerad, förlusten av denna del kommer att vara stor och prestandan kommer att försämras avsevärt. Förlusten påverkas av att stressen ökar mest. Genom beräkning har det visat sig att järnförlusten hos permanentmagnetmotorer ökar med 40%-50% på grund av påverkan av dragspänning. Denna ökning är ganska fantastisk, så den orsakar också en betydande ökning av den totala förlusten av permanentmagnetmotorer. Genom analysen kan det också konstateras att motorns järnförlust är den huvudsakliga förlustformen för statorkärnan orsakad av påverkan av tryckspänning. För motorrotorn är järnkärnan under centrifugaldragspänningstillståndet i drifttillståndet, vilket inte bara kommer att öka järnkärnans förlust utan kommer också att ha en viss förbättringseffekt.
Effekt av stress på induktans och vridmoment
Den magnetiska induktionsprestandan hos motorkärnan försämras under tillståndet av kärnspänning, och dess axelinduktans kommer att minska i viss utsträckning. Specifikt analyseras den magnetiska kretsen hos permanentmagnetmotorn. Axelns magnetiska krets består huvudsakligen av tre delar: luftgapet, permanentmagneten och stator- och rotorkärnan. Bland dem är permanentmagneten den viktigaste delen. Av denna anledning, när den magnetiska induktionsprestandan hos permanentmagnetmotorns kärna ändras, kan det inte orsaka en stor förändring i axelinduktansen.
Axelns magnetiska kretsdel som består av luftgapet i permanentmagnetmotorn och statorn och rotorkärnan är mycket mindre än permanentmagnetens reluktans. Inverkan av kärnspänningen beaktas fullt ut, och den magnetiska induktionsprestandan försämras, och axelinduktansen kommer att reduceras avsevärt. Inverkan av de spänningsmagnetiska egenskaperna hos permanentmagnetmotorns kärna analyseras. När den magnetiska induktionsprestandan för motorkärnan minskar, minskar motorns flödeslänkning, och det elektromagnetiska vridmomentet för permanentmagnetmotorn kommer också att minska.
