大電機鐵心疊片厚度方向不均勻壓應力對磁性能的影響
發布日期:2023-07-12 瀏覽次數:
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為了提高大功率電機的能源效率,降低損耗是關鍵性問題。然而,在電機設計中使用的材料模型中獲得的預期損失與在制造的材料模型上測量的預期損失之間仍然存在差異。這是因為模型的測試中沒有考慮到電機鐵心制造過程中磁性能的劣化,電工鋼板在層壓過程中的堆疊和壓下行為會影響其磁感和鐵損性能,進而影響電機的能源效率。
關于這一點國內外研究較多的是切割、焊接、壓緊或收縮裝配、切削等工藝帶來的影響。切削引起的退化效應主要位于切削邊緣,而焊接可能引起較高的渦流損失,當定子被放置在殼體內時,收縮裝配會引起影響磁性能的機械應力梯度。
對于大型發電機而言,電工鋼板疊片制作定子和轉子是由數個通風口隔開的,氣孔疊片的表面大約占據磁路層壓表面的10%,這意味著,在疊壓過程中會存在不均勻的應力分布,從而產生局部應力。而在以往的研究中較少涉及這一塊的研究。
H.Helbling等研究人員設計建立了一個模型來研究在實際工業工藝在疊壓條件下疊層鐵心的磁性能,通過在厚度方向的壓應力下的實驗表征,研究了非均勻壓縮應力對環形樣品厚度方向上磁性能的影響。
通過研究他們認為:
1.不均勻壓縮應力相對于均勻壓縮應力,具有更高的局部應力,對磁性能的影響更為顯著,且主要在平均水平的磁通量密度(在B-H曲線的拐點區域)發生退化。
2.在低磁通密度水平和平均磁通密度水平下,磁滯損耗受壓縮應力影響較大,這意味著即使渦流損耗不受應力影響,磁滯損耗的增大也會帶來整個比總損耗的增加。
3.為了有效減小壓應力對疊片鐵心鐵損的影響,大型發電機可以進行如下設計:首先電機在材料模型設計中應考慮壓縮應力的影響因素,并通過改變通氣孔隔離物的數量以及它們的形狀來調整壓應力的大小,位于定子齒和定子軛上的隔離物,其方向應垂直或平行于磁通量密度的路徑方向。
特別提示:本信息由相關企業自行提供,真實性未證實,僅供參考。請謹慎采用,風險自負。
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