Poukisa koub BH a enpòtan plis pase fichye klas la
Pifò konsèpteur motè chwazi yon klas leman nan yon fich done, verifye ke Br ak Hcj satisfè kondisyon aplikasyon yo, epi sispann la. Sa a se bon pou aplikasyon pou senp ak konsepsyon motè off-etajè kote yon lòt moun te deja fè analiz la sikwi mayetik. Li vin yon pwoblèm lè jeyometri leman an, espas lè a oswa tanperati opere diferan de konsepsyon referans la, ki nan devlopman motè koutim se prèske toujou ka a.
Fichye klas la bay pwopriyete intrinsèque leman an - sa li ka fè an izolasyon. Analiz chan de kous mayetik di ou sa li aktyèlman fè nan konsepsyon espesifik ou. De nimewo yo ka anpil diferan, ak diferans ki genyen ant yo detèmine si motè ou a frape sib koupl li oswa tonbe kout pa 15% nan tanperati opere. Atik sa a kouvri zouti analyse debaz yo: liy chaj la, pwen fonksyònman an, ak enplikasyon pratik pou desizyon konsepsyon.
1. Koub BH a ak sa li aktyèlman di ou
Koub demagnetization (dezyèm kadran koub BH) pou yon leman NdFeB sintered gen de kowòdone kle. Remanans Br a se dansite flux lè pa gen okenn jaden ekstèn aplike (H=0). Coercivity Hcb se fòs chan ranvèse ki nesesè pou pote B a zewo. Ant de pwen sa yo, koub la prèske lineyè pou klas modèn NdFeB - pant lan se pèmeyabilite leman an, apeprè μ₀ × μᵣ kote μᵣ ≈ 1.05 pou NdFeB sintered.
Ki sa ki fichye a pa montre dirèkteman se kote leman an pral aktyèlman opere nan yon kous fèmen mayetik. Nan nenpòt aplikasyon reyèl, leman an se yon pati nan yon kous ki gen ladan espas lè a, eleman yo asye, ak jeyometri a. Pwen an opere - aktyèl la (B, H) kowòdone sou koub la demagnetization - depann sou jeyometri sikwi a, pa sèlman sou materyèl la leman. De desen ki sèvi ak menm klas la nan diferan konfigirasyon diferans lè pral gen diferan pwen fonksyònman, diferan dansite flux nan espas sa a, ak diferan maj sekirite demagnetization.
Fwontyè kritik la se jenou koub demagnetization la. Pou klas san sifiks H oswa SH (estanda NdFeB), jenou an rive nan anviwon H=-700 a -800 kA/m selon klas ak tanperati. Si pwen fonksyònman an desann anba jenou an - sa vle di jaden an demagnetizing ekstèn kondui leman an nan rejyon sa a ki pa lineyè - leman an pasyèlman demagnetize irevokabl lè yo retire jaden an. Pou leman H-klas, jenou an pouse a -1100 kA / m oswa pi ba, se poutèt sa yo espesifye pou aplikasyon ki gen gwo jaden reyaksyon armature oswa tanperati opere segondè.
2. Liy chaj la: Konekte pwopriyete leman ak jeyometri sikwi
Liy chaj la se kontrent sikwi a sou pwen opere leman an. Li se yon liy dwat ki trase sou plan BH, ki soti nan orijin nan ak kwaze koub la demagnetization nan pwen aktyèl la opere. Yo rele pant liy chaj la koyefisyan pèmeans (PC), epi li detèmine antyèman pa jeyometri:
PC=(Ag × Lm) / (Am × Lg)
kote Ag se zòn transvèsal diferans lè a, Am se zòn fas a poto leman, Lm se longè leman an nan direksyon mayetizasyon, ak Lg se longè espas lè a. Sa a se vèsyon an senplifye asepte asye mayetik pafè (pa gen okenn flit koule, pa gen okenn repiyans asye) - vèsyon an plen ajoute tèm pèmanans flit, men apwoksimasyon sa a adekwa pou desizyon konsepsyon inisyal.
Yon gwo PC (apik chaj liy pant) vle di leman an opere pi pre Br - plis nan kapasite flux leman an itilize. Yon PC ki ba (pant fon) vle di leman an opere pi lwen soti nan Br, fournir mwens dansite flux nan espas sa a men ak plis rezistans nan demagnetization soti nan jaden ekstèn. Ranje tipik itil pou PC nan aplikasyon pou motè se 4-12. Anba a 3, ou pa efikasman itilize leman an. Pi wo pase 15, w ap itilize leman an avèk efikasite, men jeyometri a souvan Inposibl (trè epè leman relatif nan espas sa a).
Pou yon motè flux radial ki gen Lm=5mm, Am=Ag (pa gen franj), ak Lg=1mm, PC=5. Si klas la se N45 ak Br=1.34 T, dansite flux fonksyònman nan espas sa a se apeprè Br × PC/(PC{+1)=1.34 × T sa a se nimewo sa a se 1/6 ≥ 2. nan kalkil fòs oswa koupl la, pa fichye a Br. Diferans lan se 16% - pa neglijab pou yon konsepsyon motè fèmen-tolerans.
3. Efè Tanperati sou Pwen Fonksyònman an
Tou de Br ak Hcj diminye ak tanperati. Pou N45 NdFeB estanda, koyefisyan tanperati yo apeprè -0.11% / degre pou Br ak -0.55% / degre pou Hcj. Nan yon tanperati leman likidasyon-adjasan nan 120 degre (50 degre pi wo pase referans tanperati chanm), Br gout nan 1.34 × (1 − 0.0011 × 50)=1.27 T ak Hcj gout soti nan apeprè 1150 kA / m apeprè 1150 × (1 − 0.005 × 0.005 × {m}}=1.27} {m}}.
Pwen fonksyònman an tou chanje ak tanperati. Tou de kowòdone koub demagnetization la ak liy chaj la kwaze deplase. Pou pifò jeyometri motè ak PC nan seri 4-8, dansite flux fonksyònman an desann apeprè nan pwopòsyon ak Br - kidonk yon gout 5% Br nan tanperati pwodui apeprè 5% rediksyon koupl. Sa a se kalkil estanda motè tèmik derating.
Efè ki pi danjere se chanjman nan pwen jenou an. Nan 120 degre, yon leman N45 gen Hcj apeprè 833 kA/m. Jenou koub demayetizasyon an (pou klas estanda a) kounye a nan apeprè H=-500 kA/m, olye ke -750 kA/m nan tanperati chanm. Si jaden reyaksyon armature motè a nan pik aktyèl la pwodui yon jaden demagnetizing -450 kA/m nan sifas leman an, konsepsyon an gen zewo demagnetization maj nan tanperati opere. Se poutèt sa motè ki gen gwo rapò koupl pik-a-kontinyèl (servo kondui kouri nan 3 × oswa 5 × koupl kontinyèl nan tranzitwa) mande pou leman H-klas - pa pou Br yon ti kras pi bon, men pou pi bon pozisyon jenou yo nan tanperati.
4. Desizyon konsepsyon pratik ki sòti nan analiz pwen operasyon an
Twa desizyon konsepsyon swiv dirèkteman nan analiz pwen opere, ak tout twa yo te fè mal ak kèk regilarite nan konsepsyon motè koutim.
Premye: optimize longè leman. Pou yon PC bay, ogmante Lm ogmante dansite flux pwen fonksyònman monotone - men sèlman nan yon pwen. Pi lwen pase PC ≈ 10–12, pwogrè nan dansite flux gap pou chak inite ogmantasyon nan longè leman vin piti (diminye retounen sou koub pwodwi B × H). Lm pi bon pou pifò jeyometri motè yo se longè ki reyalize PC=6–8, balanse ak pri ak pwa materyèl leman an.
Dezyèm: seleksyon klas kont optimize jeyometri. Pou yon espas lè fiks, yon leman ki pi wo-klas deplase pwen an opere anlè sou aks B la, men li pa chanje PC a. Genyen nan dansite flux gap pwopòsyonèl ak benefis nan Br - kidonk amelyore soti nan N42 (Br ≈ 1.30 T) nan N48 (Br ≈ 1.38 T) bay apeprè 6% plis flux gap, ki tradwi apeprè 6% plis koupl pou menm pèt kwiv la. Sa a se souvan plis pri-efikas pase diminye espas sa a lè (ki mande pou pi sere tolerans fabrikasyon) men mwens pri-efikas pase optimize jeyometri a leman frape PC a dwat.
Twazyèm: entèraksyon ki genyen ant konte poto ak volim leman. Pi wo motè konte poto itilize pi kout longè arc leman epi anjeneral gen pi ba volim leman pou chak koupl inite akòz chemen flux ki pi kout. PC a pou konsepsyon segondè-poto-konte gen tandans yo dwe pi ba, ki mande pi epè leman yo kenbe bon jan pwen opere ak maj demagnetization. Lè yon kliyan mande "konte gwo poto, ti espas lè, ak volim leman minimòm ansanm," analiz pwen opere byen vit montre poukisa omwen youn nan twa sa yo dwe bay. Konpwomi espesifik la depann de klas, jeyometri, ak kondisyon tanperati a - pa gen okenn règ jeneral san yo pa kouri nimewo yo.
5. Lè analiz senplifye ase ak lè li pa
Apwòch liy chaj pi wo a sipoze koub demagnetizasyon lineyè, pa gen okenn koule flit, ak asye pèmeyabilite enfini. Sipozisyon sa yo egzat ase pou premye gwosè konsepsyon lè pwen fonksyònman an byen pi wo pase jenou an (PC > 4 nan tanperati maksimòm opere, ak omwen 200 kA/m maj nan jenou an). Yo kraze nan twa sitiyasyon.
Premyèman, lè PC a anba a 3. Desen PC ki ba (gwo diferans, leman mens) gen pwen opere nan pati ki pi ba nan koub la demagnetization kote nonlinearity vin enpòtan. Analiz eleman fini obligatwa pou jwenn valè egzat dansite flux.
Dezyèmman, lè fringing flux enpòtan. Nan motè segondè-poto-konte ak ark leman etwat, kwen fringing ka reprezante 15-25% nan flux total la. Fringing diminye dansite flux efikas diferans konpare ak kalkil la senplifye. FEA kaptire sa avèk presizyon; fòmil analyse a pa fè sa.
Twazyèmman, lè saturation asye enpòtan. Analiz senplifye a sipoze pèmeyabilite asye enfini. Nan motè ak seksyon jouk bèf mens oswa dansite flux segondè (pi wo pase 1.6 T nan jouk bèf la), saturation asye ajoute repiyans nan kous la ki diminye dansite flux diferans ak defòme pwen an opere. Pwent dan yo ak efè saturation jouk bèf nan motè brushless yo byen dokimante epi mande pou FEA okipe avèk presizyon.
HIMAGNET bay done pèfòmans leman ki gen ladan koub demagnetizasyon konplè nan plizyè tanperati (20 degre, 60 degre, 100 degre, 120 degre, 150 degre depann sou klas), ki pèmèt analiz egzat liy chaj san FEA pou pifò iterasyon konsepsyon inisyal. Kontakte ekip jeni nou an ak jeyometri sikwi ou a pou yon revizyon pwen opere anvan finalize spesifikasyon leman ou a.
