Високошвидкісний синхронний двигун з постійними магнітами

Високошвидкісний синхронний двигун з постійним магнітом має високу щільність потужності, високу ефективність, невеликий розмір, легку вагу та хорошу надійність.Тому високошвидкісні синхронні двигуни з постійними магнітами широко використовуються в системах управління рухом і приводу.Високошвидкісні синхронні двигуни з постійними магнітами матимуть хороші перспективи в сферах холодильних систем з циркуляцією повітря, центрифуг, високошвидкісних систем накопичення енергії на маховику, залізничного транспорту та аерокосмічної галузі.
Високошвидкісні синхронні двигуни з постійними магнітами мають дві основні характеристики.По-перше, швидкість ротора дуже висока, і його швидкість зазвичай перевищує 12 000 об/хв.Друга полягає в тому, що струм обмотки якоря статора і щільність магнітного потоку в осерді статора мають більш високі частоти.Таким чином, втрати в залізі статора, втрати міді в обмотці та втрати на вихрових струмах на поверхні ротора значно збільшуються.Через невеликий розмір високошвидкісного синхронного двигуна з постійним магнітом і високу щільність джерела тепла його розсіювання тепла складніше, ніж у звичайного двигуна, що може призвести до незворотного розмагнічування постійного магніту, а також може спричинити надто висока температура в двигуні, що пошкоджує ізоляцію в двигуні.
Високошвидкісні синхронні двигуни з постійними магнітами є компактними двигунами, тому на етапі проектування двигуна необхідно точно розрахувати різні втрати.У режимі високочастотного джерела живлення втрати в осерді статора є високими, тому дуже необхідно вивчити втрати в осерді статора високошвидкісного синхронного двигуна з постійним магнітом.

1) Завдяки аналізу кінцевих елементів магнітної щільності в залізному осерді статора високошвидкісного синхронного двигуна з постійним магнітом можна дізнатися, що форма хвилі магнітної щільності в залізному осерді статора дуже складна, а магнітна щільність залізного осердя містить певні гармонічні компоненти.Режим намагніченості кожної ділянки сердечника статора різний.Режим намагнічення вершини зуба статора - це переважно змінна намагніченість;режим намагнічення тіла зуба статора можна апроксимувати як режим змінного намагнічення;з'єднання зуба статора і частини ярма На режим намагнічення осердя статора сильно впливає обертове магнітне поле;на режим намагнічення ярма осердя статора в основному впливає змінне магнітне поле.
2) Коли високошвидкісний синхронний двигун з постійним магнітом стабільно працює на вищій частоті, втрати на вихровий струм у залізному сердечнику статора становлять найбільшу частку загальних втрат у залізному сердечнику, а додаткові втрати — найменшу частку.
3) Коли враховується вплив обертового магнітного поля та гармонійних компонентів на втрати в осерді статора, результат розрахунку втрат в осерді статора значно вищий, ніж результат розрахунку, коли враховується лише вплив змінного магнітного поля, і ближче до кінцевого елемента результат розрахунку.Тому при розрахунку втрат в осерді статора необхідно обчислити не тільки втрати в залізі, створювані змінним магнітним полем, але також втрати в залізі, спричинені гармонійним і обертовим магнітним полем в осерді статора.
4) Розподіл втрат заліза в кожній області сердечника статора високошвидкісного синхронного двигуна з постійним магнітом є від малого до великого.Вершина статора, місце з'єднання зубця і ярма, зубці обмотки якоря, зубці вентиляційної канави і ярма статора зазнають впливу гармонійного магнітного потоку.Хоча втрати заліза на кінчику зуба статора найменші, щільність втрат у цій зоні найбільша.Крім того, існує велика кількість гармонійних втрат заліза в різних областях сердечника статора.


Час публікації: 15 березня 2022 р