电机设计的电流密度问题

giuseppe

http://bbs.simol.cn/viewthread.php?tid=54038&extra=&page=1

想问一下在这个帖子的十一楼里面有一个表格如下


电流密度是否可以设计到20以上? 一般条件下都应该是10以内吧, 如果可以的话, 冷却条件有什么特殊要求吗?
另外轮毂电机是否可以按这种电流密度来设计? 谢谢

tupoh

效率太低了啊

giuseppe

回复 2# tupoh


实际上效率还真不低, 80几的效率是在1200rpm, 高速区效率一样是96, 可能不是按1200rpm设计的, 但这个电流密度让我很疑惑

forlink

我估计取这个电流密度，要么是短时工作制，要么就是采用油冷却

giuseppe

回复 4# forlink

有道理,
娄博, 如果采用短时工作制的话, 电流密度最高能允许达到多少, 对允许运行时间有相关的计算吗?

龍が如く

回复 5# giuseppe


    不光跟工作制有关 还跟散热条件有关

forlink

回复  forlink

有道理,
娄博, 如果采用短时工作制的话, 电流密度最高能允许达到多少, 对允许运行时间有 ...
giuseppe 发表于 2011-1-2 08:41

                               
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短时工作制也有很多种，要看具体的工作制，GB上一共有11种工作制。具体的工作制不同，电流密度也不同，这要具体核算，核算的原则主要有2个：1是要确保短时工作制和等效的连续工作制电机平均发热相同，2是要确保短时工作制电机起始温升不超过绝缘耐热允许值。
当然，短路工作制电机电流密度到底取多少，还与绝缘等级，散热条件有关，不可一概而论。

tech4

回复 7# forlink

我赞同forlink队长的观点。

张老五

确实，这个冷却条件不同，差别也很大
同样空气冷却，但发动机舱一般散热条件不好，小环境温度比较高，所以电流密度要往低取
但电动汽车电机似乎比较流行用螺旋水道冷却，那又另当别论了

pat

电动汽车用电机的峰值功率一般都是短时工作制下测得
而且基本上都是液冷+风冷
所以电密达到20A/mm^2很正常
我们设计的时候往往就按8~10的额定取值计算。

wxl-sdrj

电机绕组直接喷油+外部水冷的话，电密能提高很多。

wxl-sdrj

看图表有几点不太明白，请高手指点一下：
1）1200rpm的额定功率50KW,相同状态最大扭矩=额定扭矩？
2)SR电机比IPM效率要高3%，为什么在同样直流电压情况下电流反而高了13.5% ?
检测电流的位置不同还是电机的相数不同？

pat

回复 12# wxl-sdrj


    1. 图上应该标错了，这个电机最大功率是50kW，没有标额定功率的资料。
2. 一般而言SRM电机效率会低一些。我也觉得这个表上的数据抬高了其设计的SRM指标。

wxl-sdrj

回复 13# pat

明白了，谢谢！

wolfsky1982

电密达到了20应该就是油冷却了，prius的峰值电密，我根据资料计算，在400N.m的时候,达到了29A/mm2,不同的资料咋差别这么大呢

zxhua_407

非常赞同7楼的观点！
我做过比较多短时工作的小型直流电机，工作时间在2-4分钟，这类电机电密基本在18-22A/mm^2（自然冷却），电负荷A值约为连续工作制的3倍。
起动电机工作几秒钟，电密30多。

576698872

这个太专业了，还没搞懂。。。

kyj8619

电机电流密度的设计主要跟冷却系统的散热能力和漆包线的绝缘等级有关。一般选择H级，即180度，短时可达210度。
一般电机持续工作，电流密度在10~12。跟转速和力矩还有关系，沿着电机持续特性曲线，电机的电流密度降低。
在最大特性曲线即外特性曲线，电机电流密度可达23A/mm2，可运行时间大概20~~30s；当电流密度达30A/mm2时，电机只能短时运行几秒钟。

张老五

这个估计是峰值时的数据吧？
有个疑惑，为什么铜损和铁损可以差这么多？上一代几乎是30多倍，这一代也有5倍？即使按峰值时2倍电流来看，上一代的是不是也差别太大？

avrgb

极短时间超高速可以上百，例如航模电机，但为了效率取8一10额定。另外有磁钢的还需要看磁钢的工作温度。