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发布时间:2024-12-28 00:23:26 人气:
众所周知,与传统直流电机和异步电机相比,转子永磁电机具有更高的功率密度和效率。两者的主要结构区别在于永磁体安装在定子侧还是转子侧。这三种新型永磁无刷电机在结构上有很多相似之处。例如,定子铁芯和转子铁芯均为双凸极结构。虽然这三种电机由于永磁体的放置方式都属于定子永磁电机的范畴,但它们的工作原理却截然不同,各有优缺点。一般来说,定子与电机壳体的配合需要满足轴向定位、径向定位、防旋转三个基本功能。
需要注意的是,轴向压应力并不是均匀分布在定子铁芯的整个表面上,而是呈现出螺栓连接位置局部应力较大而其他位置较小的状态,螺栓通孔如干涉方案的外表面。与油环一样,为了电磁性能,设计时应考虑冗余。两种方案的定子轴向定位都是通过壳体内部的阶梯式定位面实现的,而螺栓固定方案会在定子铁芯的外周上开设多个螺栓通孔。从定子固定方案的角度,从机械、冷却、性能、工艺成本等几个不同维度进行分析分享。
经过这样的对比分析,可以发现两种方案不同应力状态对电机性能的影响很难给出定量的结论。基于上述理论,作者认为与无应力定子相比,干涉方案定子磁轭的铁损会降低,电机的磁滞损耗和涡流损耗也会降低,并且输出性能会更好。其永磁体和电枢绕组均位于定子内。与转子永磁电机相比,永磁体可以方便地直接冷却以控制其温升;电枢绕组多为短端集中绕组。用铜少,电枢绕组电阻小,铜耗低。
然而,转子永磁电机通常需要对转子采取特殊的加固措施,以克服高速运行时的离心力,例如安装非金属纤维材料或不锈钢制成的套管。这样做的后果是,不仅结构变得更加复杂,制造成本变高,而且其等效气隙增大,降低了电机的性能。不过,两者都是标杆,只是它们的电机油冷却方案不同,最终得到的定子固定方案也不同。 TeslaMolde 3采用定子铁芯外圆与壳体之间的过盈连接(以下简称过盈方案)。此方案与水冷电机一致。
另外,为了让冷却油顺利通过整个电机油路系统,甚至在干涉方案中以一定的流量注入,从进油口到出油口必然会产生较大的压降,这对油泵容量提出了更高的要求。但我们可以通过特殊设计电机的定子和转子,例如使用斜转子,来获得正弦感应电势。
我们知道,在传统的转子永磁电机中,永磁体位于电机的转子侧。电机行业还可以根据永磁体的位置将其分为4种基本结构:1)表面贴装型; 2)嵌入式; 3)径向嵌入型; 4)切向嵌入型。如果螺栓提供的轴向预紧力不足,定子产生的电磁力将克服静摩擦力,噪声最终会通过螺栓传递到壳体。
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