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        電機釹鐵硼磁鐵安裝設計采用內嵌式和表面貼裝式有何差異?

          作者:艾普智能點擊:2586發布時間:2022-05-24 08:38:21

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        一、永磁電機

        永磁(PM)電機是一種交流電機,它使用嵌入或連接到電機轉子表面的磁鐵,電動汽車采用永磁同步電機,具有高轉矩密度和高效率,使用的磁鐵是釹鐵硼磁鐵,也稱為超級磁鐵。這個名字是因為每平方厘米的磁場非常集中,這使得它們非常有吸引力,其體積很小,但它們的高磁場密度有利于強度和效率。

        考慮到永磁電機的特點和高磁場密度,設計出的電機尺寸為同等性能電機的三分之一。此外,高效率使電動汽車的耗電量降至最低,最后但并非最不重要的一點是,超級磁鐵的磁性壽命估計約為400年,隨著時間的推移,確保其效率和可靠性。

        永磁體分類-艾普智能png

        永磁電機(也稱為PM)可分為兩大類:內嵌式永磁體(IPM)和表面永磁體(SPM),這兩種類型都是通過固定在轉子上或轉子內部的永磁體產生磁通量。表面永磁體一種將永磁體附在轉子圓周上的電機,內嵌式永磁體一種轉子嵌有永磁體的電機稱為IPM。

        內嵌式設計的最大優勢是高速性能,這使其在牽引電機在車輛應用中占據優勢。表面永磁體電機的功率-速度曲線大致為雙曲線,在較窄的速度范圍內上升到準恒定功率區域,然后下降。

        表面永磁體電機的功率-速度曲線-艾普智能.png

        表面永磁體電機的功率-速度曲線-艾普智能.png

        幾十年來,表面永磁體電機主導著永磁電機市場,然而,近年來,新興的混合動力和電動汽車市場提振了對內嵌式永磁體電機的需求。內嵌式永磁體電機具有在寬速度范圍內接近恒定功率和磁鐵保持設計等優點,為牽引和輔助電機等應用提供了良好的解決方案。

        在車輛應用中,內嵌式永磁體技術與表面永磁電機相比具有很大的優勢。內嵌式永磁體設計允許對磁路的磁化進行更多控制。相比之下,內嵌式永磁體電機提供更大范圍的或多或少一致的轉矩,使用一種叫作磁場減弱的技術,設計者可以施加電流來改變性能,磁場削弱主要涉及調整定子磁場,以部分對抗永磁體的影響。

        二 、表面永磁體

        表面永磁體電機將磁鐵固定在轉子表面的外部,其機械強度比內嵌式永磁體電機弱,機械強度減弱限制了電機的最大安全機械速度。此外,這些電機的磁凸度(Ld≈ Lq),無論轉子位置如何,在轉子端子處測得的電感值都是一致的。由于接近磁凸度比,表面永磁體電機設計在很大程度上依賴于磁轉矩組件來產生轉矩。

        表面永磁體電機-艾普智能.png

        三、內嵌式永磁體

        內嵌式永磁體電機將永磁體嵌入轉子中,與表面永磁體電機不同,永磁體的位置使內嵌式永磁體電機機械性能良好,適合高速運行。這些電機也有其相對較高的磁凸度比(Lq>Ld)來定義。由于其磁磁凸度比較明顯,內嵌式永磁體電機能夠通過利用電機的磁轉矩和磁阻轉矩組件來產生轉矩,使其適應各種電動汽車。

        內嵌永磁體-艾普智能.png

        四、結論

        對于牽引電機等高速應用,內嵌式永磁體電機是最佳選擇,使用更少的磁鐵材料,從轉子的明顯的磁凸度比獲得了一些轉矩。除了磁轉矩外,還使用磁阻轉矩來實現高轉矩,它可以通過矢量控制兩種類型的轉矩來響應高速電機的旋轉。再加上通過控制電流對磁路的磁化進行了更好地控制,著能夠在很寬的速度范圍內高效地運行。

        機械安全性得到改善,與內嵌式永磁體不同,磁鐵不會因離心力而脫落,轉子堅固的事實是一個額外的好處。與傳統電機相比,相同功率下內嵌式永磁體電機可以節省30%的能耗。


        艾普智能專注全球電機測試,以上信息來自網絡,如有侵權請聯系作者更改。



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