Ontwerpparameters en waarden van synchrone motor met permanente magneet
1.I, P, Z, n-waarden (de meest relevante parameters van het motorontwerp)
a) poollog p
Hoe meer poolparen, hoe gunstiger het is om de koppeldichtheid en vermogensdichtheid van de motor te vergroten.
Zonder rekening te houden met de rotorlekkage, des te meer poolparen van de motor, des te zwakker de ankerreactie van het anker op de rotor.
Gezien de daadwerkelijke procescapaciteit en de mechanische sterkte van de stator en de rotor, veroorzaken te veel poolparen dat de afvoercoëfficiënt te groot is, en het voor krimp aangepaste horlogegleufgebied te klein is, wat gunstig is voor de toename van vermogensdichtheid.
Het poolpaar bepaalt de werkfrequentie van de motor met een bepaalde snelheid, zodat het maximale aantal palen dat door de motor is toegestaan, kan worden verkregen afhankelijk van het vermogen van het motorslot om de schakelaarcomponenten van de controller en de motorvergrendeling aan te passen aan de maximum snelheid.
Prioritaire aanbeveling: maak kennis met de regelbaarheid van motoren - om te voldoen aan de maakbaarheid van motoren - neem zoveel mogelijk palen.
b) index Z (over het algemeen moet u eerst p bepalen en vervolgens bepalen Z)
(Concept: het aantal slots per fase van elke groep is Q = Z / (3 * 2 * P). Wanneer Q een geheel getal is, wordt dit een geheeltallige sleufwikkeling genoemd, anders wordt dit fractionele sleufwikkeling genoemd)
Als de krachtige motor voor het voertuig de geconcentreerde wikkeling selecteert, dan heeft de motor Q = 0,5, dan is het aantal gleuven Z = 3 * P, en er zijn ook enkele kleine motoren met 8-polige 9- slot of 10-polig 12-slot.
Hoe groter de Q-waarde, hoe kleiner het EMF-spectrum aan de achterkant van de motor en hoe kleiner de fluctuatie van het tandkoppelsmoment en koppel van de motor, maar het verbeteringseffect van de spectrale golf kan worden verwaarloosd volgens de ervaring van Q> 3.
Aangezien de kracht van de aandrijfmotor groot is en het aantal eenfasige serieomwentelingen klein is, is het vaak noodzakelijk om het juiste aantal slots Z te selecteren om redelijke motoromwentelingen te verzekeren.
De meest gebruikte Q-waarde van de motor wordt aanbevolen als: Q = 0,5; Q = 1,5; Q = 2; Q = 2,5; Q = 3 (het vlakke koperdraadopwikkelproces wordt vaak toegepast wanneer de voertuigaandrijfmotor Q een grotere waarde neemt.
C) Aantal beurten N
Naarmate het aantal windingen toeneemt, neemt de EMF-coëfficiënt van de motor toe en neemt het koppel toe bij dezelfde stroom.
De toename van het aantal windingen betekent dat het oppervlak van de doorsnede van de geleider wordt verminderd, wat het probleem van overmatige thermische belasting van het anker kan veroorzaken.
Het veranderen van het volume van de motor verandert het magnetische fluxgebied van de motor. Het veranderen van de magnetische circuitstructuur kan de magnetisch dichtgekoppelde boogcoëfficiënt met luchtspleet veranderen, waardoor omstandigheden worden gecreëerd voor het aanpassen van de motoromwentelingen.
2. Bepaling van de hoofdgrootte
1) Waarde van de buitendiameter van het anker
Onder normale omstandigheden, volgens de afmetingenvereisten van het hele voertuig, wordt de buitendiameter van de statorkern verkregen door de dikte van de buitenmantel te verwijderen. De dikte van de motorbehuizing varieert afhankelijk van de buitenafmetingen van de motor en het behuizingproces. Watergekoelde behuizing, de dikte van de behuizing wordt aanbevolen om te variëren van 18 tot 30 mm
2) Waarde van de binnendiameter van het anker
Definitie: Na het bepalen van de buitendiameter van de stator, kan de binnendiameter van het anker worden bepaald. De sleutel is om de verhouding van de binnen- en buitendiameter van de motor te ontwerpen.
Invloed: Hoe groter de Kd-waarde, hoe kleiner de invloed van het magnetische vermogen van de motoranker is, maar de rotormagnetische flux wordt verhoogd, de rotormagnetische potentiaal wordt verbeterd en de vermogenscapaciteit van de motor kan gemakkelijk worden verbeterd, maar het koperverlies van de motor moet worden verhoogd en omgekeerd. Vermogen, maar kan voorwaarden scheppen voor het verbeteren van de motorefficiëntie. Kd-waarde heeft ook invloed op de grootte en vorm van de armatuurgleuf. Hoe kleiner de Kd-waarde, hoe dieper de sleuf, hoe kleiner de ankergleuf en hoe groter de lekweerstand van de sleuf.
3) Keuze van motorstator en rotorluchtopening
Hoe kleiner de luchtspleet, hoe beter de prestaties van de motor worden verbeterd, maar de elektrische ruis houdt ook van het probleem van te klein. De nauwkeurigheid van de assemblage van de onderdelen met te kleine spelingseisen is te hoog en de centrifugale krachtvervorming bij de hoge snelheid van de rotor kan niet worden aangepast. De grootte van de rotor kan hoofdzakelijk worden bepaald door het relevante procesniveau en de vervorming van de rotor onder hoge snelheidsomstandigheden.
3. Magnetische dichtheidswaarde
a) relatie tussen output en magnetische dichtheid
Elektromagnetische kracht: F = BIL
Elektromagnetisch koppel: Te = BINLfeR = BJV
De torsiedichtheid van de motor hangt af van de magnetische ladingdichtheid in de luchtspleet van de motor en de stroomdichtheid van de binnenste geleider van de stator.
b) Er zijn twee manieren waarop de motor een hogere magnetische dichtheid kan verkrijgen:
Hoge magnetische kracht (verhoogde magnetische veldsterkte)
Hoge stroomdichtheid (verhoogde magnetische permeabiliteit van materiaalmaterialen, wat moeilijk is in de huidige technologie)
C) Waarde van lege en belastende magnetische dichtheid
Onbelast: onder het uitgangspunt van het voldoen aan de grootte van de EMF aan de achterzijde, wordt het aanbevolen om een lagere magnetische stator-magnetische dichtheid zonder lading en een redelijke magnetische rotatiedichtheid te nemen.
Piekbelasting:
Stel de AC en DC stroomverdelingsverhouding van de motor juist af om de verzadiging van het magnetische circuit te verminderen zonder het koppel van de motor op te offeren.
De stator en rotor zijn meestal verzadigd, maar het magnetische circuit moet worden geoptimaliseerd om de verzadiging van het magnetische circuit te verminderen die wordt veroorzaakt door de reactantie van de armatuurlekkage.
4. Back EMF-waarde
a) Invloed van back-EMF op motor en controller
Onder de voorwaarde dat de werkstroom van de motor constant is, is het uitgangskoppel van de motor evenredig met de terugpotentiaal van de motor. Het verhogen van de EMF van de elektromotor kan de bedrijfsstroom van de motor met hetzelfde uitgaande koppel verminderen
Wanneer de motor niet zwak magnetisch wordt bediend, is de werksnelheid van de motor omgekeerd evenredig met de elektromotorische kracht aan de achterkant, op voorwaarde dat de motorspanning constant is. Voor het besturen van de synchrone motor bepaalt de grootte van de elektromotorische kracht in wezen de positie van het buigpunt van het piekkoppel van de motor.
De EMF met de hoogste rug bedreigt de veiligheid van de hoofdcomponenten van de controller (condensatoren en IGBT's). Overmatige EMF van de achterkant kan schade aan het apparaat veroorzaken.
b) de waarde van de back-EMF
Over het algemeen zijn de bestaande filmcondensatoren in de markt bestand tegen een achtergrond-EMF van minder dan 500V; voor een 300V voedingssysteem, als het apparaat is aangepast, is de waarde over het algemeen minder dan 700v, in werkelijkheid meer dan 650v, zal de filmcondensator worden afgebroken, ongeacht of deze werkt of niet. Daarom vereisen veel fabrieken waarden onder 450v.
