永磁大功率高速发电机
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永磁同步高速发电机设计重点与生长综述

宣布日期:2022-03-07 作者: 点击:

  永磁同步高速发电机具有体积小、功率密度大、可与高速负载直接相连、省去传统的机械增速装备 、减小系统 噪音 和行进 系统 传动效率等特征 ,在高速磨床、空气循环制冷系统 、储能飞轮、燃料电池、自然 气运送 高速离心紧缩 机以及作为飞机或舰载供电装备 的漫衍式发电系统 等范围 具有辽阔的运用 远景 ,如今 已成为国际电工范围 的研讨 抢手 之一。

永磁同步高速发电机

  高速电机的主要 特征 是转子速率 高、定子绕组电流和死心 中磁通频率高、功率密度和消耗 密度大。这些特征 决议了高速电机具有分别 于常速电机的关键 手艺 与妄想 要领。

  高速电机的转子速率 一样往常 高于10000r/min,在高速旋转时,老例叠片转子难以接受 严重 的向心力 ,需求选用特殊的高强度叠片或实心转子结构 ;关于永磁电机来说,转子强度效果 更为优秀 ,因为 烧结而成的永磁资料 不行 接受 转子高速旋转发作 的拉应力,须对永磁体接纳掩护措施;转子与气隙高速抵触 ,在转子外貌构成 的抵触 消耗 远大于常速电机,给转子散热带 来很大难题 ;为了确保转子有足够的强度,高速电机转子多为细长型,所以 与常速电机相比,高速电机转子系统 接近 临界转速的能够 性大大增添 ,为了防止 发作 迂回 共振,须准确 推测 转子系统 的临界转速;深刻 电机轴承无法在高速下牢靠 运转,须选用高速轴承系统 。

  高速电机绕组电流和死心 中磁通交变频率很高,会在电机绕组、定子死心 以及转子中发作 较大的高频附加消耗 。定子电流频率较低时,一样往常 可以疏忽 趋肤效应和相近 效应对绕组消耗 的浸染 ,但在高频情形 下,定子绕组会发作 显着 的趋肤效应和相近 效应,绕组附加消耗 ;高速电机定子死心 中磁通频率高,趋肤效应的浸染 不行 疏忽 ,老例的核算要体会 带来较大误差,为了准确 核算高速电机的定子死心 消耗 ,需求讨论 高频工况下的铁耗核算模子 ;定子开槽与绕组非正弦漫衍惹起 的空间谐波以及PWM供电发作 的电流时间 谐波均会在转子中发作 较大的涡流消耗 ,因为 转子体积小、散热条件差,会给转子散热带 来大难题 ,所以 转子涡流消耗 的准确 核算以及讨论 有用降低转子涡流消耗 的措施,对高速电机牢靠 运转具有主要 意旨 ;同时,高频电压或电流也给大功率高速电机的控制器妄想 带来了应战 。

永磁同步高速发电机

  高速电机的体积远小于一概 功率的常速电机,不只 功率密度和消耗 密度大,而且散热难题 ,若是 不选用特殊散热措施,会使电机温升过高,从而延长 绕组寿命,特殊 关于永磁电机,在转子温升过高的情形 下,永磁体易发作 不成 逆退磁。妄想 优秀 的冷却系统 ,能有用降低定转子温升,是大功率高速电机长时间 动摇 运转的关键 。

  综上所述,高速电机在转子强度、转子系统 动力学、电磁妄想 、冷却系统 妄想 与温升核算、高速轴承以及控制器的研制等方面存在许多老例电机所不具有的特殊关键 效果 ,所以 高速电机的妄想 是一个集电磁场-转子强度-转子动力学-流体场与温度场等多物理场一再 迭代的归结 妄想 历程。如今 运用 于高速范围 的电机类型主要 有感应电机、永磁电机、开关磁阻电机以及电机,每种电机类型又有分别 的拓扑结构 。


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