Επίδραση απώλειας δινορρευμένου ρεύματος μαγνητικού χάλυβα στην άνοδο της θερμοκρασίας του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη
Ο σύγχρονος κινητήρας σπάνιων γαιών με μόνιμο μαγνήτη (REPMSM) έχει τα χαρακτηριστικά του μικρού όγκου, του μικρού βάρους και της υψηλής απόδοσης. Θεωρητικά, ο ρότορας δεν έχει θεμελιώδη απώλεια κύματος και η άνοδος της θερμοκρασίας του ρότορα πρέπει να είναι χαμηλή, αλλά η πραγματική κατάσταση δεν είναι. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν αυξημένο σύγχρονο κινητήρα σπάνιων γαιών με μόνιμο μαγνήτη που αναπτύχθηκε από τον συγγραφέα ως παράδειγμα, η θερμοκρασία του ρότορα αυξάνεται στους 125 ° C κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Εάν η θερμοκρασία του ρότορα είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει την απομαγνητισμό του μόνιμου μαγνήτη NdFeB και θα επηρεάσει την κανονική λειτουργία του κινητήρα. Αυτό το έγγραφο αναλύει τους λόγους που μπορεί να προκαλέσουν υπερβολική αύξηση της θερμοκρασίας του ρότορα και προτείνει μέτρα για τη μείωση της αύξησης της θερμοκρασίας.
1 δομή ρότορα:
Ο στάτης του REPMSM παίρνει τον στάτορα μιας ασύγχρονης μηχανής και η δομή του αναφέρεται γενικά στη δομή του δρομέα. Ο δρομέας της ασύγχρονης εκκίνησης REPMMS αποτελείται από ένα κλουβί σκίουρου, έναν περιστρεφόμενο άξονα, έναν πυρήνα ρότορα και έναν μόνιμο μαγνήτη. Ο πυρήνας του ρότορα είναι ελασματοποιημένος με διάτρηση και ένας μόνιμος μαγνήτης σιδήρου νεοδυμίου σιδήρου γεμίζεται στον πυρήνα του δρομέα και το χυτό αλουμίνιο διαμορφώνεται σε κλωβό σκίουρου, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Η διαδικασία εκκίνησης είναι ίδια με αυτή του ασύγχρονου κινητήρα. Όταν το τριφασικό συμμετρικό εναλλασσόμενο ρεύμα διέρχεται μέσω της περιέλιξης του βραχίονα του στάτη, σχηματίζεται ένα κυκλικό περιστροφικό μαγνητικό πεδίο. Αυτή τη στιγμή, ο δρομέας είναι ακίνητος, ο κλωβός του ρότορα κόβει τις μαγνητικές γραμμές δύναμης και το εναλλασσόμενο ρεύμα προκαλείται για να σχηματίσει ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο και το μαγνητικό πεδίο στάτη. Ο δρομέας αρχίζει να περιστρέφεται. Όταν η ταχύτητα του δρομέα είναι κοντά στην σύγχρονη ταχύτητα, το επαγόμενο ρεύμα δεν παράγεται πλέον στον κλωβό του σκίουρου, αλλά το σταθερό μαγνητικό πεδίο που σχηματίζεται από τον μόνιμο μαγνήτη περιστρέφεται συγχρόνως με το μαγνητικό πεδίο στάτη για να εισέλθει σε κανονική λειτουργία.
Η αύξηση της θερμοκρασίας του δρομέα προκαλεί:
Η θερμότητα που παράγεται κατά τη λειτουργία του κινητήρα προέρχεται από την απώλεια του κινητήρα. Όταν η REPMSM λειτουργεί συγχρόνως, οι απώλειες του ρότορα περιλαμβάνουν απώλειες μόνιμου μαγνήτη και απώλειες αρμονικών.
2.1 Μόνιμη απώλεια μαγνητών: Η ειδική αντίσταση του NdFeB είναι (1,44 × 10 ˉ) Ω • m, η οποία έχει μια ορισμένη αγωγιμότητα και θα προκαλέσει απώλεια δινορευτικού ρεύματος στο εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο. Η θερμική αγωγιμότητα του NdFeB είναι 7,7 cal / mh ° C, κακή μεταφορά θερμότητας. Οι μαγνήτες NdFeB είναι επιρρεπείς στη σκουριά και την οξείδωση, καθιστώντας δύσκολη τη διέλευση της θερμότητας προς τα έξω, γεγονός που επιδεινώνει την αύξηση της θερμοκρασίας του δρομέα.
2.2 Αρμονική απώλεια: Λόγω του αποτελέσματος οδοντωτών, του μαγνητικού πεδίου του στάτη και άλλων παραγόντων, το αρμονικό μαγνητικό πεδίο στο διάκενο του κινητήρα είναι πολύ περίπλοκο. Το αρμονικό μαγνητικό πεδίο στο διάκενο αέρα κινείται σε σχέση με τον δρομέα σε διαφορετικές ταχύτητες, προκαλώντας ρεύμα στον πυρήνα του ρότορα και στον κλωβό του σκίουρου, δημιουργώντας έτσι αρμονικές απώλειες και αυξάνοντας τη θερμοκρασία του ρότορα.
