Demagnetization tèmik se mòd echèk leman ki pi komen pèsonn pa planifye pou
Pifò analiz tèmik motè konsantre sou likidasyon an. Pèt kwiv la kalkile, se yon rezo rezistans tèmik bati, epi konsepsyon an te deklare san danje si tanperati likidasyon an rete pi ba pase limit klas izolasyon an. Tanperati leman an vin note kòm yon pwodiksyon segondè nan menm modèl la - tipikman 10-20 degre pi ba pase likidasyon an - epi tcheke kont tanperati a opere maksimòm sou fichye a. Si li pi ba pase limit fèy done a, analiz la sispann.
Apwòch sa a manke de bagay. Premyèman, tanperati maksimòm opere leman an sou fèy done a se pa yon limit sekirite demagnetization - li nan tanperati a pi lwen pase ki pwopriyete leman an degrade pèmanan menm san yon jaden ekstèn. Dezyèmman, menm anba tanperati sa a, konbinezon tanperati ki wo ak reyaksyon armature pandan evènman koupl pik yo kreye risk demagnetizasyon ki pa ka evalye nan yon tanperati fiks pou kont li. Atik sa a kouvri metodoloji kalkil aktyèl la.
1. Poukisa leman motè kouri pi cho pase pifò konsèpteur espere
Nan yon motè PM sifas-mòn, leman yo kole ak rotor la epi yo separe ak kwiv la likidasyon pa espas sa a lè, revètman nan plas, fè dan an, ak lojman an. Nan premye gade yo sanble byen izole de sous chalè prensipal la. Nan pratik, rotor la chofe nan de sous: pèt eddy aktyèl nan leman yo tèt yo (siyifikatif nan leman segmenté ak amonik plas segondè) ak kondwi chalè soti nan stator la atravè radyasyon ak konveksyon atravè espas sa a lè.
Pèt aktyèl Eddy nan leman solid NdFeB echèl ak kare nan anplitid amonik dansite flux ak kare frekans lan. Nan yon motè 6-poto kouri nan 3000 RPM ak yon likidasyon konsantre (segondè kontni Harmony), pèt Eddy aktyèl nan leman yo ka rive nan 15-30% nan pèt total rotor. Sa a se pa yon koreksyon minè. Nan yon motè 500W, 10W nan pèt leman Eddy aktyèl ak yon rezistans tèmik nan 3 degre /W ant leman an ak anbyen pwodui 30 degre nan tanperati leman adisyonèl monte pi wo a fè rotor la. Konbine ak chalè kondwi soti nan stator la, tanperati leman nan motè likidasyon konsantre kontinyèlman chaje regilyèman depase tanperati likidasyon pa 5-15 degre olye ke yo te anba yo.
Chemen tèmik la enpòtan. Nan yon motè flux axial ak yon konfigirasyon doub-rotor, leman yo se sou sifas eksteryè yo nan disk rotor yo - yo gen ekselan refwadisman konvektif nan pifò jeyometri ak kouri pi fre pase stator la. Nan yon motè flux radial gwo twou san fon ak yon pil long ak refwadisman limit limit, tanperati leman gradyan sou longè axial la ka rive nan 20 degre soti nan bout nan sant. Tach ki pi cho nan leman an pa vizib nan detèktè yo tèmik entegre nan stator la, epi li nan plas ki pi cho ki detèmine maj la demagnetization.
2. Kalkil Sekirite Demagnetization kòrèk la
Marge sekirite demagnetization la gen de konpozan: Marge tèmik (distans soti nan tanperati fonksyònman ak tanperati kote jenou an travèse jaden fonksyònman an) ak Marge jaden an (distans soti nan jaden an demagnetizing reyaksyon armature a jenou nan tanperati opere). Tou de dwe kalkile.
Kòmanse ak analiz liy chaj la soti nan jeyometri sikwi mayetik (ki kouvri nan atik anvan an nan seri sa a). Sa a bay pwen an fonksyone (Bop, Hop) nan absans la nan reyaksyon armature. Pou yon motè flux radial ki byen fèt ak PC=6, Hop se apeprè −Br/PC ≈ −0.22 T / μ₀ ≈ −175 kA/m. Sa a se anbyen-tanperati, san chaj pwen opere.
Ajoute jaden reyaksyon armature a. Nan pik aktyèl (tipikman 3 × kontinyèl nan yon kondwi servo), jaden an demagnetizing nan sifas la leman se Id × Ld / (μ₀ × Am × Lm), kote Id se eleman aktyèl d-aks la ak Ld se enduktans d-aks la. Pou yon motè sèrvo tipik ki gen 10A pik ak Ld=2mH, jaden reyaksyon an nan sifas leman an ka rive nan 200-400 kA/m depann sou jeyometri motè. Chan demagnetizing total la se sòm total la: −175 + (−300)=−475 kA/m nan egzanp sa a.
Koulye a, tcheke pozisyon jenou an nan tanperati opere leman an. Pou N45 (Hcj=1380 kA/m nan 20 degre, koyefisyan tanperati −0.55%/ degre ), nan 120 degre Hcj la desann apeprè 1380 × (1 - 0.55% × 100)=621 kA/m. Jenou koub demagnetization pou N45 nan 120 degre rive nan apeprè 0.5 × Hcj=310 kA/m nan direksyon demagnetizing. Jaden total -475 kA/m depase jaden jenou -310 kA/m. Konsepsyon sa a pral fè eksperyans demagnetization pasyèl irevokabl pandan evènman koupl pik nan tanperati opere. Kalkil la montre mòd echèk la anvan li parèt nan tès la.
Ranje a se pa toujou yon amelyorasyon klas. Nan egzanp sa a, opsyon yo se: (1) ajou nan N45H (Hcj ≈ 2000 kA/m nan 20 degre, jenou nan 120 degre ≈ 650 kA/m - san danje); (2) ogmante PC lè yo diminye espas sa a lè, ki deplase Hop pi pre 0 epi redwi sansiblite nan reyaksyon armature; (3) diminye kouran pik atravè limit aktyèl nan kondwi a; oswa (4) aksepte pwofil opere a epi sèvi ak yon leman ki pi ba ak pi bon koyefisyan tanperati revèsib. Opsyon 2–4 pa mande pou leman ki pi chè. Opsyon 1 se pi fasil pou espèk men se pa toujou pi bon mache a.
3. Estimasyon Magnet Tanperati san FEA
Nan premye etap konsepsyon, plen tèmik FEA pa toujou disponib. Yon rezo tèmik senplifye-paramèt bay bon jan presizyon pou premye desizyon yo.
Pou yon motè flux radial, modle chemen rezistans tèmik soti nan leman nan anbyen kòm twa eleman seri: rezistans tèmik leman-a-rotor-fè (R1=Lm / (km × Am), tipikman 0.3-0.8 degre / W depann sou epesè kouch adezif ak konduktiviti); rotor-fè-a-arbr (R2, depann sou jeyometri rotor, tipikman 0.5-2 degre / W pou yon rotor asye solid); ak arbr-a-anbyen atravè kote yo pote ak chemen lojman (R3, tipikman 1-5 degre /W depann sou metòd refwadisman). Pou kontribisyon kondiksyon chalè stator la, ajoute rezistans tèmik lè gap (R_gap ≈ Lg / (k_air × Ag) + koreksyon pou konveksyon, tipikman 0.1-0.5 degre /W pou yon espas 0.5mm).
Avèk yon rezo senplifye, tanperati leman an monte pi wo pase anbyen se apeprè:
ΔT_magnet=P_eddy × (R1 + R2 + R3) + P_stator × (R_gap + R2 + R3) / (R_stator_total)
Pou yon motè servo brushless 1kW ak: P_eddy=5W, R1=0.5 degre /W, R2=1 degre /W, R3=3 degre /W; P_stator=80W, R_stator_to_ambient=0.8 degre /W, R_gap=0.3 degre /W. Ogmantasyon tanperati leman an pi wo pase anbyen se apeprè 5 × 4.5 + 80 × 4.3/0.8 ≈ 22.5 + 430=kòrèk - tèm P_stator la pa travay nan fason sa a paske chalè stator la sitou ap koule soti nan lojman an, pa nan espas sa a nan leman an.
Apwòch senplifye korije a: ogmantasyon tanperati leman akòz chalè stator se apeprè P_stator × (R_gap / R_stator_total) × R_gap, plafon nan tanperati likidasyon stator la mwens yon gout tèmik fiks. Pou pifò konsepsyon motè fòse-refwadi, tanperati leman an se tanperati stator mwens 10-25 degre akòz izolasyon espas lè a. Pou konsepsyon ki refwadi pasif, izolasyon diferans lan mwens efikas epi diferans lan diminye a 5-10 degre. Si likidasyon stator la se nan 155 degre (Klas F limit), leman an se nan 130-145 degre - ki mete N45 nan zòn nan danje kalkile pi wo a. Se poutèt sa klas F izole motè ak leman N45 yo se yon pwoblèm fyab k ap tann pou rive nan aplikasyon ki wo-pik-aktyèl.
4. Lojik seleksyon klas ki baze sou pik tanperati leman
Avèk tanperati leman pik la estime, seleksyon klas la vin tounen yon desizyon jeni dirèk olye ke yon rechèch tab.
Pi ba pase 80 degre pik tanperati leman: klas estanda (N35–N52) yo apwopriye. Marge Hcj nan jenou an nan 80 degre adekwat pou pifò aplikasyon pou motè ak kouran pik ki anba a 3 × kontinyèl.
80–120 degre pik tanperati leman: klas H (N35H–N52H) se debaz pou nenpòt bagay ki gen pik aktyèl pi wo a 2 × kontinyèl, oswa konsantre likidasyon (segondè kontni Harmony). Pou likidasyon distribiye ak pik aktyèl anba a 2 × kontinyèl, klas estanda ak maj liy chaj verifye yo akseptab.
Tanperati pik leman 120–150 degre: klas SH (N35SH–N48SH) yo obligatwa pou aplikasyon ki wo-pik-aktyèl. Hcj pou N42SH se apeprè 2400 kA/m nan 20 degre, ki bay pozisyon jenou nan 150 degre apeprè 550 kA/m - double klas estanda N42 nan menm tanperati a. Pou likidasyon distribiye ak limit aktyèl pik konsèvatif, klas H ka toujou ase nan fen ki pi ba nan seri sa a.
Pi wo pase 150 degre pik tanperati leman: EH oswa AH klas (N35EH–N38EH) pou NdFeB, oswa tranzisyon nan SmCo Klas 26–28. NdFeB EH klas yo bay Hcj pi wo pase 3000 kA/m nan 20 degre men Br limite a 1.08-1.18 T. Pou aplikasyon kote dansite koupl enpòtan plis pase rezistans tèmik (kondwi konpresè gwo vitès, kondui motè ayewospasyal), SmCo nan tanperati pik 150-200 degre se nòmalman chwa materyèl ki kòrèk la malgre 4-6 × pri prim.
Yon erè komen: espesifye yon klas EH pou yon konsepsyon motè ki sèlman bezwen H paske yon moun nan ekip la te "ap an sekirite." Nòt EH yo koute apeprè 25–35% plis pase nòt H pou Br ekivalan, epi Br yo pi ba pou menm kantite klas la. Si kalkil tanperati pik leman an montre 130 degre, N45H se spesifikasyon ki kòrèk la - pa N40EH.
5. Verifye Marge tèmik la apre pwodiksyon an
Kalkil la bay yon entansyon konsepsyon. Verifikasyon mande done tès yo.
Tès estanda pou verifikasyon Marge demagnetization se tès aktyèl kout sikwi nan tanperati ki wo. Se motè a chofe nan tanperati a opere sib, Lè sa a, se yon kous kontwole kontwole aplike yo pwodwi pik armature reyaksyon demagnetizing jaden. Back-EMF mezire anvan ak apre. Si back-EMF apre tès la se nan 1% valè pre-tès la, leman yo siviv san demagnetization irevokabl. Yon gout ki pi gran pase 2% endike demagnetization pasyèl ki te fèt.
Pou akseptasyon pwodiksyon, tès sa a se chè pou kouri sou chak motè. Olye de sa, founisè tipikman verifye pwopriyete mayetik nan nivo pakèt: Br inifòmite nan ± 1.5% nan yon pakèt (pa lo-a-lòt - inifòmite pakèt zafè pou konsistans Marge demagnetization), Hcj pi wo pase minimòm nan spesifikasyon (anjeneral 10% pi wo a minimòm ki nesesè pou Marge), ak inifòmite magnetization atravè Hall eskanè. Sa yo verifye ke leman yo delivre nan pwodiksyon gen pwopriyete yo sipoze nan kalkil konsepsyon an.
HIMAGNET bay koub demagnetizasyon konplè nan tanperati aplikasyon yo epi li ka kwaze analiz liy chaj ou a kont valè Hcj ki mezire espesifik yo anvan chajman. Pou konsepsyon motè ki gen maj sere tèmik - izolasyon klas F, rapò koupl pik-a-kontinyèl pi wo a 3 ×, oswa anviwònman opere pi wo a 60 degre anbyen - mande sètifika a pakèt segondè-tanperati (Hcj nan 100 degre ak 120 degre valè mezire, pa nominal) lè w ap mete lòd ou.
