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耐高温电机的发热和损耗的学问
作者: 发布日期:2020-08-05

  耐高温电机对于工业生产来说具有非常重要的意义。为了工业生产更好的进行,耐高温电机的质量和性能就非常重要了。下面我们就来了解一下耐高温电机的发热和损耗里面蕴含的学问,让我们能够把控耐高温电机的运转。

  现在的商业软件算得的铁损一般很难跟实测的对应上。原因主要如下:

  1. 一般材料供应商提供的特性曲线按照爱泼斯坦方圈法测得,而电机中不同部位磁化方向是不一样的,这种特殊的旋转铁耗当前是无法考虑到的。

  2. 因为工艺的因素,造成硅钢片冲剪面附件晶粒取向发生破坏,导致同样磁感下铁损的增加。

  3. 叠装焊接等工艺造成叠片之间绝缘的破坏,增加涡流损耗。

  4. 变频电机还有考虑谐波带来的额外铁损。

  诸如此类,现在铁损往往是将有限元仿真结果乘以一定的系数,但这样一部只能跟测试点对应上,以上是当前我们所了解的一些原因,希望对此有研究的多多补充,或者大家有什么方法把铁损算准?

  关于第一点,美国能源部早些年做过一些研究,以Prius III的电机为例,建立模型,仿真开路和负载点,磁场分布如下:

  以定子为例,齿部一般磁化方向都是径向,轭部主要是切向,而对于齿顶尖,径切向都有,是一个不规则的旋转矢量。所以不同地方,即使是频率和磁感应强度一致,其实铁损都是不一样的。

  关于第二点,冲剪面造成的铁耗增加不容忽视,下图是电镜扫描的晶粒变化。

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  (1)任何仿真都是基于实验测试。现在常规的做法是加修正系数。我看过几篇铁损仿真论文:都是冲片边缘材料根据实测边缘剪切效应后的铁损曲线,其他材料都添加各次谐波铁损曲线,得出来的铁损跟实测接近。

  (2)不同的冲压压力下的铁损曲线都不一样

  3 张老五

  (1)补充一点厂商提供的曲线都是正弦波下所测而实际运行中,往往并非正弦波,多少会有谐波和畸变汽车驱动电机波形更差,往往是PWM波。

  (2)冲剪应力的影响还是很明显,不仅仅是增加了铁损,同时也造成了磁场分布的不均匀。而且不仅仅是冲剪应力,还要考虑的是各处的装配应力对铁损也有影响。

  耐高温电机的发热和损耗有什么学问呢?综上所述,耐高温电机的发热和损耗与耐高温电机的性能和结构有着无法分割的紧密联系。因此我们在选择耐高温电机的时候,不能贪小便宜而去选择过于廉价的耐高温电机,否则得不偿失。

 

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