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3个方位分析永磁电机铁损

[点击量:1734][来源:j9九游会电机]

2020-12-21

    永磁电机作为方便高效的动力机械,是电力能源最重要的应用,通常人们把直流电机、交流异步电机和交流同步电机作为传统电机的三大机种。

    铁损(ironloss,也称作coreloss)是指像变压器、电感器、交流马达及交流发电机等有导磁体(以下简称为铁芯)的电机设备中,因导磁体受到变动磁场的影响,在铁芯中损耗的部分能量,损耗的能量会以热的方式散失,有时则是以噪音的方式散失。

    永磁电机铁损可分为磁滞损、涡流损及异常损3种。

    1.磁滞损:当通过铁芯的磁场改变时,铁芯材料的磁化强度会变化,因为磁畴壁的移动,造成其中微小磁畴的膨胀及收缩。不过磁畴壁在移动时,会受到晶体缺陷的影响而卡住,最后磁畴壁仍会移动,但是会发热,即为磁滞损。磁滞损可以从材料的B-H曲线中看出,B-H图为一封闭的曲线,磁场变化一个周期时,单位体积材料的磁滞损即为磁滞圈内的面积,若交流磁场大小不变,每一周期的能量损失为定值,此时磁滞损和频率成正比。

    2.涡流损:若铁芯为导体,因为电磁感应,磁场的变化会感应在导体内循环的电流,称为涡电流。涡电流和磁场垂直。涡电流的能量会因为铁芯材料的电阻而发热耗散,涡流损和电流循环面积的大小成正比,和材料的电阻率。若铁芯是由薄的叠层组成,中间又有绝缘的涂层,可以减少涡流损。调整铁芯材料也可以减少涡流损,一种是使用导磁但不导电的材料,例如铁氧体,若使用加硅的电工钢(矽钢),钢的电阻率明显上升,也可以减少涡流损。

    3.异常损:包括磁滞损及涡流损以外的损失,也可以描述成磁滞圈因为频率而加大。异常损的物理机制包括移动磁畴壁时局部的涡流损。

    我国是资源丰富的国家,发展永磁电机有着有利条件,据介绍,国内已开发出较大功率的伺服电机,用于工控拖动,综合电控系统,造价已逼近变频设备,预计长远将有越来越多的替代应用。

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