高速永久磁石同期モーター

高速永久磁石同期モーターは、高出力密度、高効率、小型、軽量、優れた信頼性を備えています。したがって、高速永久磁石同期モーターはモーション制御および駆動システムに広く使用されています。高速永久磁石同期モーターは、空気循環冷凍システム、遠心分離機、高速フライホイールエネルギー貯蔵システム、鉄道輸送、航空宇宙の分野で大きな期待が寄せられています。
高速永久磁石同期モーターには 2 つの主な特徴があります。まず、ローターの速度が非常に速く、その速度は通常 12,000 r/min を超えます。2 つ目は、固定子電機子巻線電流と固定子鉄心の磁束密度の周波数が高くなるということです。そのため、固定子の鉄損、巻線の銅損、回転子表面の渦電流損が大幅に増加します。高速永久磁石同期モータは小型で熱源密度が高いため、従来のモータに比べて放熱が難しく、永久磁石の不可逆減磁を引き起こし、故障の原因となる場合があります。モーター内の温度上昇が高くなりすぎ、モーター内の絶縁が損傷します。
高速永久磁石同期モータは小型モータであるため、モータの設計段階で各種損失を正確に計算する必要があります。高周波電源モードではステータコア損失が大きくなるため、高速永久磁石同期モータのステータコア損失を検討することが非常に必要です。

1) 高速永久磁石同期モータの固定子鉄心の磁密度の有限要素解析により、固定子鉄心の磁密度波形は非常に複雑であることがわかり、鉄心の磁密度は特定の高調波成分が含まれています。ステーターコアの各エリアの磁化モードは異なります。ステータ歯先の磁化モードは主に交番磁化です。ステータティース本体の磁化モードは交番磁化モードとして近似できます。ステータティースとヨーク部の接合部 ステータコアの磁化モードは回転磁界に大きく影響されます。ステータコアのヨークの磁化モードは主に交番磁場の影響を受けます。
2) 高速永久磁石同期モータがより高い周波数で安定して動作する場合、全鉄心損失に占める固定子鉄心の渦電流損の割合が最も大きく、付加損失の割合が最も小さくなります。
3) 固定子鉄損に対する回転磁界や高調波成分の影響を考慮すると、固定子鉄損の計算結果は交流磁界の影響のみを考慮した場合の計算結果よりも大幅に大きくなり、有限要素に近くなります。計算結果。したがって、ステータコア損失を計算する際には、交流磁界によって発生する鉄損だけでなく、ステータコア内の高調波磁界や回転磁界によって発生する鉄損も計算する必要があります。
4) 高速永久磁石同期モータのステータコアの各領域の鉄損の分布は小さいものから大きいものまであります。固定子の上部、ティースとヨークの接合部、電機子巻線のティース、通気溝のティース、固定子のヨークは高調波磁束の影響を受けます。ステータティース先端の鉄損は最も小さいですが、この部分の損失密度は最も大きくなります。さらに、ステータコアのさまざまな領域で多量の高調波鉄損が発生します。


投稿日時: 2022 年 3 月 15 日