Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotoren zeichnen sich durch eine hohe Leistungsdichte, einen hohen Wirkungsgrad, geringe Größe, geringes Gewicht und gute Zuverlässigkeit aus.Daher werden Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotoren häufig in Bewegungssteuerungs- und Antriebssystemen eingesetzt.Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotoren haben gute Aussichten in den Bereichen Luftzirkulationskühlsysteme, Zentrifugen, Hochgeschwindigkeits-Schwungrad-Energiespeichersysteme, Schienenverkehr und Luft- und Raumfahrt.
Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotoren weisen zwei Hauptmerkmale auf.Erstens ist die Drehzahl des Rotors sehr hoch und liegt im Allgemeinen über 12.000 U/min.Der zweite Grund ist, dass der Statorankerwicklungsstrom und die magnetische Flussdichte im Statorkern höhere Frequenzen aufweisen.Daher sind der Eisenverlust des Stators, der Kupferverlust der Wicklung und der Wirbelstromverlust der Rotoroberfläche stark erhöht.Aufgrund der geringen Größe des Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotors und der hohen Wärmequellendichte ist seine Wärmeableitung schwieriger als die des herkömmlichen Motors, was zu einer irreversiblen Entmagnetisierung des Permanentmagneten führen kann und auch dazu führen kann Der Temperaturanstieg im Motor ist zu hoch, wodurch die Isolierung im Motor beschädigt wird.
Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotoren sind kompakte Motoren, daher ist es notwendig, verschiedene Verluste in der Konstruktionsphase des Motors genau zu berechnen.Im Hochfrequenz-Stromversorgungsmodus ist der Statorkernverlust hoch, daher ist es unbedingt erforderlich, den Statorkernverlust von Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotoren zu untersuchen.
1) Durch die Finite-Elemente-Analyse der magnetischen Dichte im Stator-Eisenkern des Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotors kann festgestellt werden, dass die Wellenform der magnetischen Dichte im Stator-Eisenkern und die magnetische Dichte des Eisenkerns sehr komplex sind enthält bestimmte harmonische Komponenten.Der Magnetisierungsmodus jedes Bereichs des Statorkerns ist unterschiedlich.Der Magnetisierungsmodus der Statorzahnoberseite ist hauptsächlich alternierende Magnetisierung;der Magnetisierungsmodus des Statorzahnkörpers kann als alternierender Magnetisierungsmodus angenähert werden;die Verbindung zwischen Statorzahn und Jochteil. Der Magnetisierungsmodus des Statorkerns wird stark durch das rotierende Magnetfeld beeinflusst.Der Magnetisierungsmodus des Jochs des Statorkerns wird hauptsächlich durch das magnetische Wechselfeld beeinflusst.
2) Wenn der Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotor stabil bei einer höheren Frequenz läuft, macht der Wirbelstromverlust im Stator-Eisenkern den größten Anteil des gesamten Eisenkernverlusts aus und der zusätzliche Verlust macht den kleinsten Anteil aus.
3) Wenn der Einfluss des rotierenden Magnetfelds und der harmonischen Komponenten auf den Statorkernverlust berücksichtigt wird, ist das Berechnungsergebnis des Statorkernverlusts deutlich höher als das Berechnungsergebnis, wenn nur der Einfluss des magnetischen Wechselfelds berücksichtigt wird, und liegt näher am finiten Element Berechnungsergebnis.Daher ist es bei der Berechnung des Statorkernverlusts erforderlich, nicht nur den durch das magnetische Wechselfeld erzeugten Eisenverlust zu berechnen, sondern auch den durch das harmonische und rotierende Magnetfeld im Statorkern erzeugten Eisenverlust.
4) Die Verteilung des Eisenverlusts in jedem Bereich des Statorkerns des Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotors ist klein bis groß.Die Oberseite des Stators, die Verbindung zwischen Zahn und Joch, die Zähne der Ankerwicklung, die Zähne des Lüftungsgrabens und das Joch des Stators werden vom harmonischen Magnetfluss beeinflusst.Obwohl der Eisenverlust an der Spitze des Statorzahns am geringsten ist, ist die Verlustdichte in diesem Bereich am größten.Darüber hinaus gibt es in verschiedenen Bereichen des Statorkerns einen großen harmonischen Eisenverlust.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. März 2022