永磁电机磁钢的形状和公差对电机性能的影响有哪些?


为什么现在这么多的人选择去使用永磁电机,正是因为它的节能,可以达到20%左右,但是永磁电机自学习的一些内容你了解过么,今天就由小编为大家讲解以下关于永磁电机自学之钕铁硼磁钢的几何形状和公差以及钕铁硼磁钢宽度对电机的影响,希望对大家有所帮助。
一、钕铁硼磁钢厚度的影响:

在内或外磁路圈固定的情况下,当厚度增加时气隙减小,有效磁通增加,明显的表现是同样的剩磁下空载转速降低,空载电流减小,永磁电机的最大效率提高。但是,也有不利的方面,如永磁电机的换向振动增加,永磁电机的效率曲线相对变陡。因此,钕铁硼磁钢的厚度应当尽可能的一致,减小振动;

二、钕铁硼磁钢宽度的影响:

对于密排分布的无刷电机磁钢,总的累计间隙不能超过0.5毫米,过小会无法安装,过大会导致永磁电机振动和效率降低,这是因为测量磁钢位置的霍尔元件的位置和磁钢的实际位置不对应,而且必须保证宽度的一致性,否则永磁电机的效率低、振动大;对于有刷电机,钕铁硼磁钢之间都有一定的间隙,是留给机械换向过渡区的。

虽然留有间隙,但大多厂家为了保证永磁电机磁钢的安装位置准确,都有严格的磁钢安装工序来保证安装精度。如果磁钢的宽度超出,会无法安装;如果磁钢宽度过小,会导致磁钢定位失准,永磁电机的振动增加、效率降低。
 
三、钕铁硼磁钢倒角大小和不倒角的影响:
如果不倒角,则永磁电机的磁场边沿的磁场变化率大,造成永磁电机的脉震,倒角越大,振动越小。
但是倒角一般对磁通有一定的损失,对于有些规格倒角到0.8时磁通损失0.5~1.5%。对于有刷电机剩磁偏低时,适当减小倒角大小,有利于补偿剩磁,但永磁电机的脉震增加。一般而言,剩磁偏低的时候,可以适当放大长度方向的公差,这样可以在一定程度上提高有效磁通,使永磁电机的性能基本不变化。
 

四、钕铁硼磁钢剩磁的影响

对于直流电机来说,在同样的绕组参数和测试的条件下,钕铁硼剩余磁感应强度越高,空载转速越低、空载电流也越小;最大扭矩越大,最高效率点的效率就越高。在实际的测试中,一般都是用空载转速的高低和最大扭矩的大小判断磁钢的剩磁标准。

对于同一绕组参数和电参数而言,之所以剩磁越高,空载转速越低、空载电流越小,是因为运行中的电机,以比较低的转速,就产生了足够的反向感生电压,使得施加在绕组上的电动势的代数和减小。

 

五、钕铁硼磁钢矫顽力的影响

在电机运行的过程中,始终存在着温度和反向退磁场的问题。从电机设计的角度上讲,钕铁硼磁钢矫顽力越高,钕铁硼磁钢的厚度方向可以越小,钕铁硼矫顽力就越小,而钕铁硼磁钢的厚度方向就越大。但是钕铁硼磁钢超过一定的矫顽力之后是没有用处的,因为电机的其他元件也不可能稳定地在那个温度下的工作。假如钕铁硼矫顽力可以达到要求,那么可以推荐在实验的条件下满足需要,没有必要浪费资源。

 

六、钕铁硼磁钢方形度的影响

钕铁硼磁钢方形度仅仅影响电机性能测试效率曲线的平直性,尽管目前还没有把电机效率曲线的平直性列为重要的指标性标准,但是,这对于轮毂电机在自然路况条件下的续行距离非常重要。因为路况条件不同,电机不可能始终工作在最大效率点上,这就是为什么有的电机的最大效率并不高而续行距离反而远的原因之一。一个好的轮毂电机,不仅最大效率应当高,而且效率曲线应当尽可能的水平,效率降低的斜率越小越好。随着轮毂电机的市场、技术和标准的成熟,这将逐渐成为一个重要的标准。

 

7、钕铁硼磁钢性能一致性的影响

钕铁硼磁钢剩磁不一致:即便是有个别性能特别高的也不好,由于各单向磁场区段的磁通的不一致,导致扭矩的不对称而发生震动。

钕铁硼磁钢矫顽力不一致:尤其是个别产品的矫顽力过低,容易产生反向退磁,导致各磁钢的磁通不一致使电机震动。

这种影响对于无刷电机更显著,永磁电机自学习之磁钢的几何形状和公差对电机磁钢宽度的影响:对于密排分布的无刷电机磁钢,总的累计间隙不能超过0.5毫米,过小会无法安装,过大会导致电机振动和效率降低,这是因为测量磁钢位置的霍尔元件的位置和磁钢的实际位置不对应。此外,必须保证宽度的一致性,否则电机的效率低、震动大。

 

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