永磁同步电机永磁体涡流损耗极大

start2006 · 发表于 2022-9-9 14:11

50kW的电机，转子涡流损耗就高达2.5kW，我不大相信；如果你有相近规格电机的实测数据，可以对比分析下

zengxiaodong · 发表于 2022-9-9 19:49

zengxiaodong · 发表于 2022-9-9 19:53

start2006 发表于 2022-9-9 14:11
50kW的电机，转子涡流损耗就高达2.5kW，我不大相信；如果你有相近规格电机的实测数据，可以对比分析下

25kW电机，磁钢损耗高达3680W呢！

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zengxiaodong · 发表于 2022-9-10 07:36

永磁体分割降低永磁电机涡流损耗的分析和应用.pdf (782.36 KB, 下载次数: 46)

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maodundexin · 发表于 2022-9-10 08:34

必须要用这个极槽配合吗

zengxiaodong · 发表于 2022-9-10 19:45

zengxiaodong 发表于 2022-9-9 19:49

不清楚Fluxmotor是如何计算转子轭部和永磁体自身的涡流损耗的？

既无法设置永磁体分段斜极，也无法设置转子轭部是叠片还是实心，而这些恰恰是严重影响转子发热的因素。

zengxiaodong · 发表于 2022-9-13 16:13

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-9-13 16:16 编辑

内嵌切向励磁式（叠片极靴），转子涡流损耗要小很多

zengxiaodong · 发表于 2022-9-13 16:24

转子外壳是非导磁材料，要求电阻率越大越好！

查了一下资料，304不锈钢比较合适，电阻率高达73微欧姆.厘米，是高电阻铸铝的7~9倍。

zengxiaodong · 发表于 2022-9-14 08:16

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-9-14 08:32 编辑

硅钢的电阻率为40~50μΩ·cm
在4.5%硅钢中，添加4%铬，电阻率可达82μΩ·cm，而一般3%取向硅钢电阻率为44μΩ·cm

高硅钢的电阻率也能翻倍！

高硅钢.png

zengxiaodong · 发表于 2022-9-14 08:50

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-9-14 08:52 编辑

钕铁硼磁铁的导电性与磁体成分、烧结密度和温度有关，20度室温下，钕铁硼磁铁的电阻率比电磁线高几十倍，也就是导电性差几十倍，具体看下表：

电阻率（20度）微欧μΩ.厘米cm
钕铁硼磁铁 140~160
铜线 1.724~1.796
铝线 2.8~2.8264

无标题.png

zengxiaodong · 发表于 2022-9-14 15:15

zengxiaodong 发表于 2022-9-13 16:13
内嵌切向励磁式（叠片极靴），转子涡流损耗要小很多

转子轭部磁密交变的频率，与极槽数配合密切相关，本例3槽4极时，转子轭部磁密交变频率为1.5f

在半径100mm的圆弧路径上，BX、BY分别为径向、切向磁密，变化动画如下

zengxiaodong · 发表于 2022-9-15 08:07

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-9-15 08:10 编辑

zengxiaodong 发表于 2022-8-30 08:44
你看看12槽16极电机负载场的动画，就可以直观看出转子（含永磁体）的涡流

对于这台表面式磁钢，12槽16极电机，可见转子轭部磁密变化非常凌乱和剧烈。

为了进一步考察转子涡流情况，在轭部建立一条弧形路径（半径120mm），径向BX、切向BY磁密动态变化情况如下

表面式转子轭磁密动画.gif

为了完整刻画磁密变化情况，必须转过2对磁极（也就是单元电机全程），此问题请大家仔细思考一下。

zengxiaodong · 发表于 2022-9-15 08:50

从楼上动画可以看出，切向磁密的波动范围接近1.4特斯拉，可谓是剧烈波动了，即使频率按照f来计算也会在实心整体轭部导致大的涡流损耗！

另外，楼上动画中径向磁密BX，基本上也代表了磁钢内部径向磁密的变化情况，也可专门建立磁钢内部路径，生成磁钢内部磁密动画如下

表面式磁钢内部磁密动画.gif

可见磁钢内部径向磁密的波动范围接近1.0特斯拉

zengxiaodong · 发表于 2022-9-15 15:24

zengxiaodong 发表于 2022-9-13 16:24
转子外壳是非导磁材料，要求电阻率越大越好！

查了一下资料，304不锈钢比较合适，电阻率高达73微欧姆.厘 ...

高锰钢也是一种常温奥氏体钢，因此也是无磁性的。

20Mn23ALV是常用的高锰钢牌号，电阻率可以高达90微欧.厘米

30Mn20Al3无磁钢的磁化率及电阻率与温度的关系.pdf (360.27 KB, 下载次数: 1)

蓝蓝就蓝蓝 · 发表于 2022-11-15 21:57

zengxiaodong 发表于 2022-8-30 10:00
这是减少永磁体涡流损耗的可行措施

层主的方法太强了，感谢分享

蓝蓝就蓝蓝 · 发表于 2022-11-15 22:01

zengxiaodong 发表于 2022-9-10 07:36

还有一篇综述，沈建新的，永磁体分段需要达到一定，才能减少损耗，不然还会增加涡流损耗，。

zengxiaodong · 发表于 2022-11-16 09:40

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-16 09:58 编辑

永磁体涡流动画

wudongyang2022 · 发表于 2022-11-22 07:23

zengxiaodong 发表于 2022-11-16 09:40
永磁体涡流动画

太牛了，楼主这些是什么软件，感觉讲的知识点自己很欠缺啊，基础不牢，地动山摇！eem234

zengxiaodong · 发表于 2022-11-22 09:00

对不起，下面这个才是永磁体涡流损耗

zengxiaodong · 发表于 2022-11-22 09:35

槽口减小，有助于降低永磁体涡流损耗

永磁体涡流损耗.gif

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