Вплив втрати вихрових струмів магнітної сталі на підвищення температури ротора двигуна з постійним магнітом
Синхронний двигун з рідкісноземельними постійними магнітами (REPMSM) має характеристики малого обсягу, легкого ваги і високої ефективності. Теоретично ротор не має фундаментальних втрат хвилі, а підвищення температури ротора має бути низьким, але реальної ситуації немає. Приймаючи синхронний електродвигун з постійним магнітом підвищеного типу, розроблений автором як приклад, під час випробування температура ротора підвищується до 125 ° C. Якщо температура ротора занадто висока, це призведе до розмагнічування постійного магніту NdFeB і вплине на нормальну роботу двигуна. У цій роботі аналізуються причини, які можуть призвести до занадто великого підвищення температури ротора, і запропоновано заходи для зниження підвищення температури.
1 структура ротора:
Статор REPMSM приймає статор асинхронної машини, і його структура в цілому відноситься до структури ротора. Ротор асинхронного пуску РЕПММС складається з короткозамкненого каркаса, обертового вала, сердечника ротора і постійного магніту. Сердечник ротора ламінований штампуванням, а в ядрі ротора заповнюється постійний магніт неодиму заліза, а литий алюміній формується в клітку з білками, як показано на Фіг.1. Процес запуску такий же, як у асинхронного двигуна. При проходженні трифазного симетричного змінного струму через намотувальну арматуру статора формується кругове обертаюче магнітне поле. У цей час ротор стаціонарний, роторна обойма ріже магнітні лінії сили, а змінний струм індукується для формування змінного магнітного поля, а магнітне поле статора. Ротор починає обертатися. Коли швидкість ротора наближається до синхронної швидкості, то індукований струм більше не генерується в короткозамкненому каркасі, але постійне магнітне поле, утворене постійним магнітом, обертається синхронно з магнітним полем статора для входу в нормальну роботу.
2 підвищення температури ротора:
Тепло, яке генерується під час роботи двигуна, випливає з втрати електродвигуна. Коли РЕПМСМ працює синхронно, втрати ротора включають втрати постійних магнітів і гармонійні втрати.
2.1 Постійна втрата магніту: питомий опір NdFeB (1.44 × 10 ˉ) m • m, який має певну провідність і генерує втрати вихрового струму в змінному магнітному полі. Теплопровідність NdFeB становить 7,7 кал / м.ч., погана тепловіддача. Магніти NdFeB схильні до іржі та окислення, що ускладнює проведення тепла назовні, що посилює підвищення температури ротора.
2.2 Втрата гармоніки: Завдяки ефекту зубця, магнітного поля статора та інших факторів гармонійне магнітне поле в повітряному зазорі двигуна є дуже складним. Гармонійне магнітне поле в повітряному зазорі рухається відносно ротора з різною швидкістю, індукуючи струм в серцевині ротора і короткозамкненому каркасі, тим самим генеруючи гармонійні втрати і підвищуючи температуру ротора.
