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高速無刷電機改善磁損和AC損耗的方法介紹

Honlite電機 ? 來源:東弘機電 ? 作者:Honlite電機 ? 2021-09-17 10:50 ? 次閱讀

高速無刷電機損耗隨轉速幾何級數提高,高損耗使得電機效率快速衰減,為了實現高效,必須治理好各類損耗。以鐵耗為例,為了降低渦流損耗,一般采用超薄硅鋼片。超薄片能夠降低渦流損耗但改善不了磁滯損耗,因此超薄片的鐵耗磁滯損耗占大頭,而普通片中渦流損耗占大頭。改善磁滯損耗,可以從下面三條路子出發

1.優化磁路設計提高磁場正弦性、降低諧波鐵耗;

2.降低磁負荷、增加熱負荷,降低基波鐵耗;

3從材料選型出發,選擇磁滯損耗較小的硅鋼片;

除了鐵耗之外,高速無刷電機還要額外關注AC損耗,這些損耗是由于高頻交變磁場滲透導致的,往往出現在磁鋼外、金屬護套、定子繞組表面。以治理磁鋼的AC損耗為例,常用的方法是將磁鋼分成多段,可以在徑向分段也可以軸向分段。分段能夠減小渦流環流面積,降低AC損耗,分段顆粒數越多AC損耗越小。除了分段之外還有更多的解決方案。

離心高速無刷電機450W 30000rpm ,高損耗產生的散熱如何處理呢?散熱的問題

無刷電機損耗隨轉速幾何級數提高,高損耗產生的熱使得電機溫升極速提升,為維持高速運行,必須設計散熱良好的冷卻方式。我們能看到常見的高速電機冷卻方式為:

“內強迫風冷”如下圖所示,強冷風能夠直接吹入電機內部帶走繞組和鐵芯上的熱量,離心高速無刷電機利用內置風葉強迫風冷。

也有使用另外一種方式“內油冷”在電機必須封閉防護,或者無強風的應用環境中,采用最多的是內油冷方式,比如AVL設計的高速電機采用的 定子槽內油冷的方式的組合。有些電機也采用繞組噴油冷卻+定子油冷+轉子油冷等多種方式的組合。

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