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高速分散机永磁电机设计的主要内容

文章编辑:【本站】发布日期:2021-08-11 10:27:32

永磁电机并不是簡单的设计,而是需要从机械化、电子化、电磁化、热传化等多种角度进行研发,结合各个领域的知识内容,根据传统的电机生产经验,进行永磁电机的初步设计,并根据设计成果进行电机的修复和完善,直至其各项功能与指标能够达到预期目的。所以在进行永磁电机的设计过程中,需要将各方面知识进行结合,合理对各项设计内容进行整合。主要从以下几个方面入手:
(1)尺寸规格。在对永磁电机进行设计过程中,需要对该电机的使用场合进行了解,对永磁电机的负荷量进行把控,以此合理设计尺寸与规格,在对尺寸与规格进行设计的过程中,主要包括对永磁电机的定子内径、铁心长度和永磁体的大小,只有合理进行尺寸的设计,才能够保证电机的大小符合实际应用场合,保证电机的使用质量,尽可能的节约设计成本,保证永磁电机的输出功率,满足电压的实际状况,保证转速符合相关规定。
(2)永磁电机转子形态。转子形态主要由外转式、内转式、径向气隙构造与轴向气隙构造等多种形态组成。内转式转子形态在使用过程中不会产生较大的惯性力量,所以经常在伺服控制中被广泛使用,而外转式的转子形态在旋转过程中所产生的惯性力量较大,能够被应用于直接驱动的场所。永磁电机依转子形态主要由嵌入型、内藏型和附着型三种类型组成,内藏型的永磁电机经常会在转子内隐藏永磁体,所以永磁体所处较为安全的环境之内,形成坚固的永磁电机结构,保证在高速转动过程中能够较好适应离心力的影响,所以该结构经常被应用于转速较高的场所。表面型的永磁电机能够适应于转速较低或者中级转速的场所,且在应用过程中所产生的效率也是较高的。
(3)材料的选择。当前我国电机所采用材料大都是铁心材料,铁心材料也被称为软磁材料,其在使用过程中能够适应较低的磁滞回路,具有较低的保磁力和较高的倒磁作用,永磁体作为永磁电机的主要材料,其能量密度极高,在机械传动的领域具有非常重要的作用,相对于传统的绕线式激磁场具有显著的应用优势。当前电机材料主要包括铸钢、冷轧矽钢片和锻铁等多种材料。
(4)其他设计问题。确定好永磁电机的尺寸之后,将槽数的数量对绕线匝数的数量进行确定,对永磁电机进行设计的难度主要包括转矩相关因素和铁心的饱和程度,永磁电机极数的多少也将直接影响电机振动的情况,所以这就需要合理对槽数的数量进行确定,合理对相数的多少进行确定,以保证转矩涟波的平整程度和驱动器的价值,所以相数数量越多,转矩输出能力就越强,但是设计过程中所需要的功率晶体数量也就越多,设计制造所需的成本也会有所增加,所以大都采用三相作为永磁电机的运转是最合时宜的。
且在进行永磁电机设计的过程中,必须对气隙进行合理把握,需要对永磁电机槽面积的形状及线径的耐流程度进行确定,以此保证合理进行永磁电机的绕线与制作。在进行电机模型试用的时候,必须对不同相数之间的导体数量与绕线匝数进行确定,合理进行电阻、线径和电感的计算,以此保证铁心能够与永磁电机相饱和,一旦模型出现问题,必须及时进行修整。



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