鉄心応力が永久磁石モータの性能に及ぼす影響
Jan 09, 2024
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GNEE鋼無方向性ケイ素鋼コア
永久磁石モータにとって、鉄心はモータの非常に重要な部品であり、鉄心材料の選択においては、透磁率が永久磁石モータの要求を満たすことができるかどうかを十分に考慮する必要があります。 通常の状況では、永久磁石モーターは電磁鋼板鉄心材料として電磁鋼板の方が透磁率の点で優れていることが主な理由です。 モーターの鉄心材料の選択は、永久磁石モーターの全体的な性能とモーターのコスト管理に非常に重要な影響を与えます。 永久磁石モータが製造、組み立てされ、正式に運転されると、鉄心に一定の応力が形成されます。 応力の存在は電磁鋼板の透磁率に直接影響し、程度の差により透磁率が低下し、永久磁石モータの性能が低下し、モータ損失が増加します。
永久磁石モーターの設計と製造では、材料の選択と使用の要求がますます厳しくなり、材料性能の限界基準とレベルに近づいています。 永久磁石モータの鉄心材料としての電磁鋼板は、実際のニーズを満たすために、関連応用技術における非常に高い精度の要求と鉄消費量の正確な計算を満たさなければなりません。
電磁鋼板の電磁特性を計算するために使用される従来のモーター設計方法は明らかに不正確です。これらの従来の方法は主に従来の条件を対象としているため、計算結果には大きな偏差が生じます。 したがって、鉄心材料の適用レベルを高め、永久磁石の効率などの性能指標を高めるために、応力場の条件下で電磁鋼板の透磁率と鉄損を正確に計算するための新しい計算方法が必要です。モーターはより高いレベルに達することができます。
永久磁石モータのステータコア応力の形態の観点から見ると、その形成源には、打ち抜き、リベット打ち、積層、ケーシング干渉アセンブリなどが含まれ、最も重要な影響領域はケーシング干渉アセンブリによって引き起こされる応力です。 永久磁石モータのロータの応力源には、主に熱応力、遠心力、電磁力などが含まれます。通常のモータと比較して、永久磁石モータの常用速度は比較的高く、同時に磁気絶縁構造が優れています。ローターのコアにセットする必要があります。 したがって、遠心応力が最も重要な応力源となります。 永久磁石モータシェルの干渉組立によって生じるステータコア応力は主に圧縮応力として存在し、モータのステータコアのヨークに集中し、応力方向は円周方向です。
永久磁石モータの主要部品の磁密度変化を解析します。 飽和の影響により、ロータ鉄筋や磁気分離ブリッジの磁密度はあまり変化しません。 モーターのステーターと主磁気回路の磁密度は非常に大きく変化します。 これは、動作中の永久磁石モータの磁密度分布と透磁率に対する鉄心の応力の影響をさらに説明することもできます。
永久磁石モータのステータヨークは応力の影響により圧縮応力が相対的に集中し、この部分の損失が大きく性能が著しく低下します。 永久磁石モータのステータヨークでは鉄損が大きく問題となり、特に応力の影響によりステータティースヨークの接合部の鉄損が最も大きくなります。 計算によると、永久磁石モータの鉄消費量は引張応力の影響により40%-50%増加することがわかりましたが、これは依然として驚くべきことであり、したがって、モータの総損失も大幅に増加します。永久磁石モーター。 解析を通じて、モーター鉄損は、圧縮応力の影響によって引き起こされるステーターコアの主な損失形式であること、モーターローターの場合、遠心引張応力状態での鉄心の運転状態、鉄損を増加させないだけでなく、一定の改善効果があります。
モータコアは鉄心に応力がかかると磁化率が低下し、軸インダクタンスがある程度低下します。 具体的には、永久磁石モータの磁気回路を解析します。 シャフトの磁気回路は主にエアギャップ、永久磁石、固定回転子コアの 3 つの部分で構成されており、永久磁石が最も重要な部分です。 このため、永久磁石モータコアの磁化率が変化しても、軸インダクタンスを大きく変えることができない。 エアギャップと固定ロータコアで構成される永久磁石モータのアキシャル磁気回路は、永久磁石のアキシャル磁気回路よりもはるかに小さいです。 鉄心応力の影響を十分に考慮すると、磁化率が劣化し、軸インダクタンスが大幅に低下します。 永久磁石モータコアの磁気特性に対する応力の影響を解析します。 モータの鉄心の磁気特性が低下すると、モータの磁気結合が減少し、永久磁石モータの電磁トルクも減少します。