叠压系数对车用永磁同步电机铁耗的影响
2021-09-27黄安贻
数字制造科学 2021年3期
黄安贻,禹 雷
(武汉理工大学 机电工程学院,湖北 武汉 430070)
电机损耗包括绕组铜耗、铁芯损耗、机械损耗和杂散损耗四大类[1]。铁芯损耗是由于铁磁材料在交变磁场作用下产生的损耗,会引起电机发热温升,若电机温升过高,会降低永磁电机性能,甚至使永磁体产生退磁[2],给电机带来不可逆转的损坏。
笔者以丰田公司pruis混合动力车型所使用的永磁同步电机为对象,研究当电机铁芯采用不同叠压系数时的损耗情况。在电机铁芯工艺中,叠压系数是一项非常重要的参数[3-4]。铁芯叠压工艺是将一定数量硅钢片整理、压实、固定,在后面工序中不松散、不变形。叠压过程中,叠压系数关系到电机铁耗的大小。若叠压系数偏小,会导致铁芯有效面积减小,电机磁路磁导降低,空载电流升高,功率因数降低,电机输出转矩能力降低;叠压系数过大,毛刺会破坏片间绝缘,导致连片,增大涡流损耗。因此,合适的叠压系数对电机的各项性能有着十分重要的影响。
1 应力对硅钢片导磁率影响
硅钢片在受到应力时,其磁感性能会发生改变。拉应力和压应力对硅钢片分别有促磁和阻磁的作用,硅钢片的磁导率分别有所增加和减小。材料磁导率和外应力之间关系为:
(1)
式中:μσ为应力作用下的磁导率;Bm为磁通密度峰值;λs为磁致伸缩系数;σ为应力;Δμ为磁导率变化量,Δμ=μσ-μh;μh为初始磁导率。
硅钢片为正磁致伸缩材料,其磁致伸缩系数λs>0。受到拉应力时,σ>0,式(1)两边为正,磁导率变化量Δμ>0,磁导率增加;当硅钢……
登录APP查看全文
