Sinhroni motor s trajnim magnetom visoke hitrosti

Sinhroni motor s trajnim magnetom visoke hitrosti ima visoko gostoto moči, visoko učinkovitost, majhnost, majhno težo in dobro zanesljivost.Zato se sinhroni motorji s trajnimi magneti visoke hitrosti pogosto uporabljajo v sistemih za krmiljenje gibanja in pogonskih sistemih.Visokohitrostni sinhronski motorji s trajnim magnetom bodo imeli dobre možnosti na področju hladilnih sistemov s kroženjem zraka, centrifug, visokohitrostnih sistemov za shranjevanje energije z vztrajnikom, železniškega tranzita in vesolja.
Sinhroni motorji s trajnimi magneti visoke hitrosti imajo dve glavni značilnosti.Prvič, hitrost rotorja je zelo visoka in njegova hitrost je na splošno nad 12 000 vrt/min.Drugi je, da imata tok navitja statorske armature in gostota magnetnega pretoka v jedru statorja višje frekvence.Zato se močno poveča izguba železa v statorju, izguba bakra v navitju in izguba zaradi vrtinčnih tokov na površini rotorja.Zaradi majhnosti hitrega sinhronskega motorja s trajnim magnetom in visoke gostote vira toplote je njegovo odvajanje toplote težje kot pri običajnem motorju, kar lahko privede do ireverzibilne demagnetizacije trajnega magneta in lahko povzroči tudi dvig temperature v motorju je previsok, kar poškoduje izolacijo v motorju.
Sinhroni motorji s trajnimi magneti za visoke hitrosti so kompaktni motorji, zato je treba v fazi načrtovanja motorja natančno izračunati različne izgube.V visokofrekvenčnem načinu napajanja je izguba jedra statorja velika, zato je zelo potrebno preučiti izgubo jedra statorja pri sinhronskem motorju s trajnim magnetom visoke hitrosti.

1) Z analizo magnetne gostote magnetne gostote v železnem jedru statorja visokohitrostnega sinhronskega motorja s trajnim magnetom s končnimi elementi je mogoče ugotoviti, da je valovna oblika magnetne gostote v železnem jedru statorja zelo kompleksna in da je magnetna gostota železnega jedra vsebuje določene harmonične komponente.Način magnetizacije vsakega področja jedra statorja je drugačen.Način magnetizacije vrha statorskega zoba je predvsem izmenična magnetizacija;način magnetizacije telesa statorskega zoba se lahko približa kot način izmeničnega magnetiziranja;stičišče zoba statorja in dela jarma Na način magnetizacije jedra statorja močno vpliva rotacijsko magnetno polje;na način magnetizacije jarma statorskega jedra vpliva predvsem izmenično magnetno polje.
2) Ko visokohitrostni sinhronski motor s trajnim magnetom stabilno deluje pri višji frekvenci, predstavlja izguba vrtinčnega toka v železnem jedru statorja največji delež celotne izgube železnega jedra, dodatna izguba pa najmanjši delež.
3) Če upoštevamo vpliv rotirajočega magnetnega polja in harmoničnih komponent na izgubo jedra statorja, je rezultat izračuna izgube jedra statorja bistveno višji od rezultata izračuna, če upoštevamo le vpliv izmeničnega magnetnega polja, in je bližje končnemu elementu rezultat izračuna.Zato je treba pri izračunu izgube jedra statorja izračunati ne samo izgubo železa, ki jo povzroči izmenično magnetno polje, temveč tudi izgubo železa, ki jo povzroči harmonično in rotacijsko magnetno polje v jedru statorja.
4) Porazdelitev izgube železa v vsakem območju statorskega jedra sinhronskega motorja s trajnim magnetom visoke hitrosti je od majhne do velike.Harmonični magnetni tok vpliva na vrh statorja, stičišče zoba in jarma, zobe navitja armature, zobe prezračevalnega jarka in jarma statorja.Čeprav je izguba železa na konici statorskega zoba najmanjša, je gostota izgube na tem področju največja.Poleg tega obstaja velika količina harmonične izgube železa v različnih predelih statorskega jedra.


Čas objave: 15. marec 2022