永磁同步电机存在最优裂比的核心逻辑！

游远翔

当永磁同步电机定子外径和定子高度边界固定时，要在这个体积下做一个持续扭矩最大的电机，这个时候往往会存在一个最优的裂比（定子内径/定子外径），那么本质上为什么会有最优裂比这个概念呢？
我的理解是其实之所以有最优裂比，是因为在找一个最为合适的电负荷与磁负荷的配合使得扭矩输出最大。

欧阳庆

楼主说的有点意义。更应该是电、磁负荷的积最好情况下的结果

yupoo

电负荷和磁符合的平衡问题 是电机设计根本问题

游远翔

yupoo 发表于 2021-07-31 16:40
电负荷和磁符合的平衡问题 是电机设计根本问题

因为是最根本的所以也才是最重要的

                               
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pzf414049413

理解裂比应该是相对的优化，没有绝对的最优裂比。因为影响的因素太多，很多时候工程应用会在妥协一些条件，

游远翔

pzf414049413 发表于 2021-07-31 22:15
理解裂比应该是相对的优化，没有绝对的最优裂比。因为影响的因素太多，很多时候工程应用会在妥协一些条件，

应该说看你的优化目标了，工程上的妥协是各个优化目标之间的妥协

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jinzhexiu

不能这么说，你这个只是纯粹理论上的为了得到一个最大扭矩输出，实际上是，电机你要考虑温升问题，最有裂比的核心个人觉的如果不考虑损耗方面，这个没任何意义，所有永磁同步电机，做到最后都是温升问题，或者说是铜耗与铁耗的平衡问题，你如果在考虑这个所谓最优裂比的同时把温升考虑进去才可以，不然热稳态下因电流太大而得出大转矩，没意义。

jinzhexiu

相同的外径，不同的内径，配合的永远都是磁负荷与电负荷的一个平衡问题，反馈的最终的显示就是温升问题，，，，有时候，理论上的磁负荷和电负荷平衡的好，转矩最大，但是没用，理论上的最优比，但是实际的散热问题而带来的热稳态后电流的急剧变化，和一个以不是最优比的，然而温升不高，但是总体算下来，热稳态后，电机出同样的转矩，电流小了，，，，

游远翔

jinzhexiu 发表于 2021-08-28 13:20
相同的外径，不同的内径，配合的永远都是磁负荷与电负荷的一个平衡问题，反馈的最终的显示就是温升问题，，，，有时候，理论上的磁负荷和电负荷平衡的好，转矩最大，但是没用，理论上的最优比，但是实际的散热问题而带来的热稳态后电流的急剧变化，和一个以不是最优比的，然而温升不高，但是总体算下来，热稳态后，电机出同样的转矩，电流小了，，，，

优化目标并不是扭矩而是扭矩/铜损，只优化扭矩最大没有意义，而是在相同的温升（可以认为铜损相同，其他损耗先不考虑）下扭矩最大

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mym2008

游远翔 发表于 2021-8-28 13:58
优化目标并不是扭矩而是扭矩/铜损，只优化扭矩最大没有意义，而是在相同的温升（可以认为铜损相同，其他 ...

不知道铁损对温升的影响和铜损是不是一致，铜损有热负荷来衡量温升，铁损好像没什么数据衡量

jinzhexiu

游远翔 发表于 2021-8-28 13:58
优化目标并不是扭矩而是扭矩/铜损，只优化扭矩最大没有意义，而是在相同的温升（可以认为铜损相同，其他 ...

不能这么看的，举个例子，散热问题，你单纯看损耗，是没办法把散热考虑进去的，对于内转子电机而言，不同额定转速工况下（低转速如1500,2000rpm之类的），这个转速下有的铁耗因为定子跟机壳接触，散热很快，没问题，带来的温升效应不明显，那带来的电流因温度的增加也就较小，但是有些电机，比如高速电机（额定3000，甚至6000的），就算是内转子形式，这个时候产生的铁耗让电机的散热面不足以快速的散出去，那么带来电机温升就很高，这个时候再衡量铜耗，没意义了，，，，，关于这个问题，搞到最后就是散热问题，有的损耗带来的温升效果很低，那可以适当放大一点，有的损耗带来温升效果很大，那肯定要控制的，电机搞到最后，就是一个考虑温升而设计的损耗平衡问题

jinzhexiu

mym2008 发表于 2021-8-28 14:09
不知道铁损对温升的影响和铜损是不是一致，铜损有热负荷来衡量温升，铁损好像没什么数据衡量

这个不一致的，需要看视内转子还是外转子电机，也需要看电机的额定转速高与低，这个如果热仿真可以很好地解决材料散热问题（涉及到流体啥的），倒是可以理论多分析，如果不行，可能就是通过不断的测试实际电机，从实际中积累数据反馈理论仿真来验证了，当然，很多公司没这个时间给你做这么久的实际测试验证，然后还给你开一轮冲片再做一次验证，，，，，