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探討大型工業(yè)風(fēng)扇永磁同步電機(jī)損耗與發(fā)熱原因

更新時間:2022-02-28 09:13:04 閱讀次數(shù):次

       永磁同步電機(jī)也叫永磁電機(jī)、稀土永磁同步電機(jī)、交流永磁同步電機(jī)等等,永磁電機(jī)的節(jié)能功能深受工業(yè)風(fēng)扇廠家的歡迎,它能應(yīng)用于大型工業(yè)風(fēng)扇中還因為其具有體積小,重量輕,噪音低,損耗小,效率高,功率因數(shù)高,力矩慣量比高,能量密度高,調(diào)速范圍寬等多種優(yōu)點。當(dāng)然,永磁電機(jī)也存在損耗,也會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,本篇將介紹永磁電機(jī)的損耗及發(fā)熱原因。

       永磁電機(jī)發(fā)熱的熱源就來自與電機(jī)的損耗,無論是減輕電機(jī)的發(fā)熱,還是實現(xiàn)永磁同步電機(jī)性能的“高效化”,方法就是提高效率,提高效率就是要減小電機(jī)損耗。永磁電機(jī)主要存在哪些損耗呢?

       一、永磁電機(jī)的定子繞組銅損耗

       定子繞組銅損主要由兩部分組成:線圈直流電阻產(chǎn)生的損耗和由于高頻交變磁場趨膚效應(yīng)在繞組中產(chǎn)生的高頻附加損耗。繞組高頻附加損耗與電機(jī)工作頻率、繞組導(dǎo)體尺寸和在槽中的排列位置等多種因素有關(guān)可以利用有限元分析進(jìn)行計算。

       二、永磁電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子鐵芯損耗

       定子和轉(zhuǎn)子鐵芯損耗是指由于定子和轉(zhuǎn)子鐵芯的渦流效應(yīng)產(chǎn)生的損耗。電機(jī)的鐵耗主要集中在定子側(cè),定子側(cè)鐵耗約占總鐵耗的95%以上。轉(zhuǎn)子鐵耗主要為渦流鐵耗,損耗主要集中在永磁體上和轉(zhuǎn)子表面,雖然這部分損耗比較小但是由于轉(zhuǎn)子散熱條件差對于表貼式電機(jī)來說轉(zhuǎn)子鐵耗處理不好容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子溫升過高導(dǎo)致永磁體退磁。

       三、工業(yè)風(fēng)扇永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯損耗

       永磁同步電機(jī)中,定子基波磁動勢與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn),因此轉(zhuǎn)子渦流損耗主要受定子槽氣隙磁導(dǎo)變化的影響、定子繞組磁動勢引起的空間諧波及繞組電流的時間諧波的影響,用解析法計算比較困難。

       四、永磁電機(jī)的風(fēng)摩和機(jī)械摩擦損耗

       風(fēng)摩和機(jī)械摩擦損耗是指包括軸承、電刷的摩擦損耗,以及風(fēng)扇消耗的損耗和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時冷卻介質(zhì)摩擦的通風(fēng)損耗等。風(fēng)摩損耗產(chǎn)生原因為告訴轉(zhuǎn)動由空氣摩擦產(chǎn)生的損耗,因此損耗轉(zhuǎn)子表面粗糙度越高損耗越大,轉(zhuǎn)速越高損耗越大。機(jī)械損耗主要與轉(zhuǎn)速有關(guān),高速電機(jī)中機(jī)械損耗占總損耗比例較高。

       五、大型工業(yè)風(fēng)扇永磁電機(jī)的附加損耗

       永磁同步電機(jī)的附加損耗又稱雜散損耗,由基頻負(fù)載雜散損耗和高頻負(fù)載雜散損耗組成,其主要成分是定子諧波及齒諧波磁動勢在轉(zhuǎn)子中引起的高頻損耗,以及定子磁動勢引起轉(zhuǎn)子橫向電流所產(chǎn)生的損耗。

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