Moteur synchrone à aimant permanent à grande vitesse

Le moteur synchrone à aimant permanent à grande vitesse a une densité de puissance élevée, un rendement élevé, une petite taille, un poids léger et une bonne fiabilité.Par conséquent, les moteurs synchrones à aimants permanents à grande vitesse sont largement utilisés dans les systèmes de contrôle de mouvement et d’entraînement.Les moteurs synchrones à aimants permanents à grande vitesse auront de bonnes perspectives dans les domaines des systèmes de réfrigération à circulation d'air, des centrifugeuses, des systèmes de stockage d'énergie à volant d'inertie à grande vitesse, du transport ferroviaire et de l'aérospatiale.
Les moteurs synchrones à aimants permanents à grande vitesse présentent deux caractéristiques principales.Premièrement, la vitesse du rotor est très élevée, et sa vitesse est généralement supérieure à 12 000 tr/min.La seconde est que le courant de l’enroulement de l’induit du stator et la densité de flux magnétique dans le noyau du stator ont des fréquences plus élevées.Par conséquent, la perte de fer du stator, la perte de cuivre de l'enroulement et la perte par courants de Foucault de la surface du rotor sont considérablement augmentées.En raison de la petite taille du moteur synchrone à aimant permanent à grande vitesse et de la densité élevée de la source de chaleur, sa dissipation thermique est plus difficile que celle du moteur conventionnel, ce qui peut conduire à une démagnétisation irréversible de l'aimant permanent, et peut également provoquer le l'échauffement du moteur est trop élevé, ce qui endommage l'isolation du moteur.
Les moteurs synchrones à aimants permanents à grande vitesse sont des moteurs compacts, il est donc nécessaire de calculer avec précision diverses pertes lors de la phase de conception du moteur.En mode d'alimentation haute fréquence, la perte du noyau du stator est élevée, il est donc très nécessaire d'étudier la perte du noyau du stator du moteur synchrone à aimant permanent à grande vitesse.

1) Grâce à l'analyse par éléments finis de la densité magnétique dans le noyau de fer du stator du moteur synchrone à aimant permanent à grande vitesse, on peut savoir que la forme d'onde de la densité magnétique dans le noyau de fer du stator est très complexe et que la densité magnétique du noyau de fer contient certaines composantes harmoniques.Le mode de magnétisation de chaque zone du noyau du stator est différent.Le mode de magnétisation du dessus de la dent du stator est principalement une magnétisation alternée ;le mode de magnétisation du corps de dent de stator peut être approché en tant que mode de magnétisation alternative ;la jonction de la dent du stator et de la partie culasse. Le mode de magnétisation du noyau du stator est fortement affecté par le champ magnétique tournant ;le mode de magnétisation de la culasse du noyau du stator est principalement affecté par le champ magnétique alternatif.
2) Lorsque le moteur synchrone à aimant permanent à grande vitesse fonctionne de manière stable à une fréquence plus élevée, la perte par courants de Foucault dans le noyau de fer du stator représente la plus grande proportion de la perte totale du noyau de fer, et la perte supplémentaire représente la plus petite proportion.
3) Lorsque l'influence du champ magnétique tournant et des composants harmoniques sur la perte du noyau du stator est prise en compte, le résultat du calcul de la perte du noyau du stator est nettement supérieur au résultat du calcul lorsque l'on considère uniquement l'influence du champ magnétique alternatif et est plus proche de l'élément fini. résultat du calcul.Par conséquent, lors du calcul de la perte dans le noyau du stator, il est nécessaire de calculer non seulement la perte dans le fer générée par le champ magnétique alternatif, mais également la perte dans le fer générée par le champ magnétique harmonique et tournant dans le noyau du stator.
4) La répartition des pertes de fer dans chaque zone du noyau du stator du moteur synchrone à aimant permanent à grande vitesse est de petite à grande.Le dessus du stator, la jonction de la dent et de la culasse, les dents du bobinage d'induit, les dents du fossé de ventilation et la culasse du stator sont affectés par le flux magnétique harmonique.Bien que la perte de fer à l’extrémité de la dent du stator soit la plus faible, la densité de perte dans cette zone est la plus importante.De plus, il existe une grande perte de fer harmonique dans diverses régions du noyau du stator.


Heure de publication : 15 mars 2022