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        永磁微電機的低溫恒定阻力矩與改善
        發布時間:2017-01-19 

          微電機在生活中的應用日趨廣泛,己滲透到生活的方方面面,其中以微型永磁直流電機(PMDC)用量最大。PMDC具有結構簡單、體積小、用銅量少、效率高等特點,在汽車工業中深受歡迎。

          汽車電機應用環境一般比較苛刻,其實際使用度并不是在常溫下,而是在高/低溫下;如電機經常堵轉引起的高溫升,電機被包裹在導熱不良塑料件中導致的熱積累,在篼溫或嚴寒氣候條件下使用汽車等。因此汽車電機必須能經受住高低溫考驗,一般是-40°C在實際應用中客戶卻比較關注電機的高低溫表現,如低溫起動、低溫噪聲、高低溫性能變化、耐熱沖擊性能、耐高低溫存儲性、溫升控制保護等。

          本文重點對低溫下電機起動阻力矩的增大現象起動電壓(V)起動電流(A)起動電壓(V)起動電流(A)正轉反轉正轉反轉正轉反轉正轉反轉3低溫起動阻力矩增大原因對電機的結構進行分析可知,空載靜阻力矩T由兩部分組成:機械靜摩擦力矩Tm和齒槽定位轉矩幾,即TfTVtT……

          由前面知,低溫下空載靜阻力矩發生了變化。在某型號電機上分別測試這種變化的大小,數據如下表2.其中摩擦力矩的試驗方法是將永磁體不充磁,然后測量。

          表2低溫和常溫摩擦力矩/總阻力矩比較由表2數據可知:1)低溫下的總靜阻力矩比常溫下大許多;2)在總靜阻力矩中,齒槽定位轉矩比摩擦力矩大得多,即總靜阻力矩主要是由齒槽定位轉矩引起的:3)低溫下增加的主要是齒槽定位轉矩。

          齒槽定位力矩是齒槽式永磁電機固有的現象,是PMDC性能的一個重要參數,在此類電機中,齒槽定位力矩是因為轉子有一種沿著某特定方向使其齒與定子(永磁體)對齊的趨勢,由此趨勢會產生一種振蕩轉矩。齒槽轉矩的產生來自于轉子齒與定子永磁體之間的切向力,是轉子齒槽與永磁體定子相互作用的結果。

          3.1溫度對磁力的影響溫度對磁力的影響主要與永磁體的熱穩定性有關I".熱穩定性是指永磁體由于所處環境溫度改變而引起的磁性能變化程度。又稱溫度穩定性。當永磁體的環境溫度從t升到tl時,磁密從B0降到Bl:當溫度從回到to時,磁密回升到B‘,而不是B0.以后當溫度在知和“間變化時,磁密在氏’和氐間變化3.2度對極弧系數的影響極弧系數對Tj也有影響。許多研究表明121,極弧系數對Tc有一個最佳值存在,在此最佳值下Tq最小,大于或小于此值T都會變大。根據資料,PMDC的T在130到180極弧內隨極弧的增大而變大。本廠實際使用的極弧正在此范圍內。

          在本廠許多充磁方,出于某些特定的原因,有時會故意在充磁時使永磁體特定區域(大部分是永磁體圓周方向的邊界區域)充磁不飽和。例如S1充磁方式,其典型的磁密分布波形如,從圖中可以看出:永磁體中間飽和度最高,往邊界方向飽和度越來越小。也就是說存在不飽和區域。在低溫下,不飽和區的Br就會增大,從而相對地增加了計算極弧寬八S1充磁的磁密分布波形3.3低溫對齒槽定位力矩的影響齒槽定位力矩與永磁體剩余磁感應強度或厚度Lm有關。IEEE杜紅軍等。永磁式電機齒槽定位轉矩分析。


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