计及永磁体涡流损耗分布特性的实时热计算方法

针对提高永磁电机温升计算准确性的问题,提出一种计及永磁体涡流损耗分布特性的实时热计算方法。依据温度对电机内各材料属性有所影响,且永磁体涡流损耗有其特有的分布特性的事实,提出并采用计及永磁体涡流损耗分布特性的实时热计算方法,以一台10 k W变频驱动永磁同步电动机为例进行实例计算,与普通未计及永磁体涡流损耗分布特性、没有使用实时热计算方法的温升计算方法对比,经在线温升测量,验证了计及永磁体涡流损耗分布特性的实时热计算方法能有效提高温升计算的准确性,可使计算结果与实验结果之间的误差缩小到0.5%之内。

分块充磁永磁体对磁齿轮磁密及涡流损耗影响

在大功率大变速比磁齿轮中,整体充磁式大块永磁体空心化问题是提升永磁齿轮性能的主要障碍之一。分块充磁工艺能够有效解决这一问题,明显提升大块永磁体性能。通过构建3D模型,对采用分块充磁技术的永磁体的永磁齿轮完成了磁热仿真分析。结果表明,分块充磁技术能够有效抑制大尺寸永磁体的磁场空心化,显著提高其剩磁,改善永磁齿轮的磁密,进而提升永磁齿轮的最大输出转矩;分块充磁永磁体块间绝缘能够有效缩减永磁体圆周弧长和轴向长度与永磁体磁场透入深度的差距,大大降低永磁体的涡流损耗。

高功率密度永磁同步电机永磁体涡流损耗分布规律及其影响

永磁体涡流损耗是高功率密度永磁同步电机热退磁的主要原因之一,对永磁同步电机安全、可靠运行非常重要。本文结合理论分析,使用三维有限元法对永磁体涡流损耗的产生因素及分布特性进行分析。运用涡流密度线的概念及模型,使得永磁体涡流损耗的分布更易于理解。通过将得到的永磁体涡流损耗分块平均分布数据和永磁体涡流损耗整块平均分布数据分别代入三维温度场中进行计算,并与温升实验数据进行对比分析,证明了本文得到的永磁体涡流损耗分布对准确计算永磁体局部温升最热点非常重要。为了适用于工程计算,研究了永磁体涡流损耗各个方向的分布特点对温升分布的影响,并总结出快速、简单且较为准确的永磁体局部最热点计算方法。

一种永磁高速电磁阀的涡流损耗研究

建立了永磁高速电磁阀电、磁、机多物理场仿真模型,有、无涡流下分析表明,无涡流情况下永磁高速电磁阀开启响应时间和关闭响应时间分别减少13.8%和31.0%.动态响应研究表明:涡流损耗主要集中在衔铁吸合和复位阶段,分别占涡流总损耗的74.1%和18.4%,并且得出涡流分布情况,在铁芯、永磁体和衔铁处涡流损耗量分别占总涡流损耗量的86.4%、8.1%和5.5%.通过对永磁高速电磁阀材料分析,得出涡流损耗与材料的电导率呈正相关,磁饱和强度与电导率呈负相关,材料通过影响电磁阀中的涡流损耗和磁饱和强度进而影响电磁阀的动态特性.

基于永磁体结构优化的动态涡流抑制方法研究

针对永磁电机的时间谐波和空间谐波引起电机中永磁体涡流损耗增加的问题,本文搭建了永磁体综合磁特性测试装置测量永磁体谐波激励下的动态涡流损耗,从磁特性角度解释了谐波产生大量涡流损耗的原因;又分别从理论分析、数值计算和磁特性测量实验验证的角度研究了抑制永磁体涡流损耗的方法-永磁体分割法。首先,分析了永磁体分割法抑制涡流损耗的原理。然后,建立了不同分割方式的永磁体三维有限元仿真模型,分析永磁体电流密度和涡流损耗随分块数的变化规律。最后,应用永磁体磁特性测量系统测量了不同分割方式永磁材料钕铁硼(NdFeB)的动态磁特性。结果证明在一定分割块数范围内,可以有效降低永磁体涡流损耗的80%。实际工况下,应根据永磁体有效尺寸及永磁材料利用率合理选择分块数。研究结果对永磁电机永磁体的结构优化设计有重要意义。

抑制永磁体局部温升最高点的不均匀轴向分段技术

针对永磁体局部温升过高易导致永磁体局部过热退磁的问题,提出一种抑制永磁体局部温升最高点的永磁体不均匀轴向分段技术。在考虑了永磁体涡流损耗分布特性的基础上,使用迭代热计算方法,研究了未分段情况下的永磁体温升分布情况,并通过在线温升测量验证了其计算的准确性。根据永磁体涡流损耗密度计算公式和温升计算结果,给出了永磁体不均匀轴向分段技术流程图,并使用该技术来抑制永磁体局部温升最高点,使永磁体的最高温度降低了12.63℃,温差降低了2.26 K,温升分布更加均匀、合理。

永磁无刷直流电机与传统电机电动工具区别与特点

效率篇 直流无刷电机因转子的永磁特性决定了其不需要像其他电机一样进行转子励磁,所以转子上没有大量的铜耗和铁耗,在额定负载下其效率比同容量的其他类型电动机提高5%～12%。同时,钕铁硼材料本身的低磁导率、高内阻以及转子铁芯采用硅钢片叠片结构,降低涡流损耗,避免钕铁硼材料的热退磁。