電機(jī)在我們的生活中是非常常見的一種組件，在很多的地方都有非常廣泛的運(yùn)用。其中120w鋁殼長軸電機(jī)是電機(jī)中非常具有代表性的一種電機(jī)。我們都知道電機(jī)用久了會損耗發(fā)熱，這一點(diǎn)120w鋁殼長軸電機(jī)也不例外。接下來我們就來探討這個問題。

　　本文討論的內(nèi)容有以下幾個方面

　　1. 關(guān)于電機(jī)鐵耗的計(jì)算

　　2. 關(guān)于磁鋼渦流損耗的計(jì)算。

　　3. 車用高速電機(jī)弱磁階段鐵耗、磁鋼渦流損耗大幅增加原因、關(guān)鍵影響因素、對轉(zhuǎn)子發(fā)熱影響。

　　4. 電機(jī)銅損與鐵損大致相同時，電機(jī)效率最高，是否正確?

　　5. 電機(jī)發(fā)熱的原因。

　　第一個問題“關(guān)于電機(jī)鐵耗的計(jì)算”討論如下：

　　1 pat

　　現(xiàn)在的商業(yè)軟件算得的鐵損一般很難跟實(shí)測的對應(yīng)上。原因主要如下：

　　1. 一般材料供應(yīng)商提供的特性曲線按照愛潑斯坦方圈法測得，而電機(jī)中不同部位磁化方向是不一樣的，這種特殊的旋轉(zhuǎn)鐵耗當(dāng)前是無法考慮到的。

　　2. 因?yàn)楣に嚨囊蛩兀斐晒桎撈瑳_剪面附件晶粒取向發(fā)生破壞，導(dǎo)致同樣磁感下鐵損的增加。

　　3. 疊裝焊接等工藝造成疊片之間絕緣的破壞，增加渦流損耗。

　　4. 變頻電機(jī)還有考慮諧波帶來的額外鐵損。

　　諸如此類，現(xiàn)在鐵損往往是將有限元仿真結(jié)果乘以一定的系數(shù)，但這樣一部只能跟測試點(diǎn)對應(yīng)上，以上是當(dāng)前我們所了解的一些原因，希望對此有研究的多多補(bǔ)充，或者大家有什么方法把鐵損算準(zhǔn)?

　　關(guān)于第一點(diǎn)，美國能源部早些年做過一些研究，以Prius III的電機(jī)為例，建立模型，仿真開路和負(fù)載點(diǎn)，磁場分布如下：

　　以定子為例，齒部一般磁化方向都是徑向，軛部主要是切向，而對于齒頂尖，徑切向都有，是一個不規(guī)則的旋轉(zhuǎn)矢量。所以不同地方，即使是頻率和磁感應(yīng)強(qiáng)度一致，其實(shí)鐵損都是不一樣的。

　　關(guān)于第二點(diǎn)，沖剪面造成的鐵耗增加不容忽視，下圖是電鏡掃描的晶粒變化。

　　2 254339861

　　(1)任何仿真都是基于實(shí)驗(yàn)測試。現(xiàn)在常規(guī)的做法是加修正系數(shù)。我看過幾篇鐵損仿真論文：都是沖片邊緣材料根據(jù)實(shí)測邊緣剪切效應(yīng)后的鐵損曲線，其他材料都添加各次諧波鐵損曲線，得出來的鐵損跟實(shí)測接近。

　　(2)不同的沖壓壓力下的鐵損曲線都不一樣

　　3 張老五

　　(1)補(bǔ)充一點(diǎn)廠商提供的曲線都是正弦波下所測而實(shí)際運(yùn)行中，往往并非正弦波，多少會有諧波和畸變汽車驅(qū)動電機(jī)波形更差，往往是PWM波。

　　(2)沖剪應(yīng)力的影響還是很明顯,不僅僅是增加了鐵損，同時也造成了磁場分布的不均勻。而且不僅僅是沖剪應(yīng)力，還要考慮的是各處的裝配應(yīng)力對鐵損也有影響。

　　4 Edwin_Sun

　　回復(fù) 2 254339861邊緣剪切力我以前沒考慮過，不過各次諧波的諧波曲線到是設(shè)置過，不過仿真下來還是跟實(shí)際有蠻大的區(qū)別。

　　回復(fù) 3 張老五是不是退火可以降低這些預(yù)應(yīng)力?這個你們能否做個測試?譬如剪4道的這個片子退火試一下，是不是三條曲線明顯靠近?因?yàn)橐郧坝泻芏嚯姍C(jī)廠就會做退火，然后發(fā)現(xiàn)鐵損確實(shí)降低了不少。

　　5 張老五

　　回復(fù)4 Edwin_Sun退火可以消除沖剪的應(yīng)力但退火也有退火的問題，成本是一方面，絕緣，強(qiáng)度，都有明顯的變化。

　　6 Nephology

　　目前是沒有一款軟件能準(zhǔn)備求準(zhǔn)定轉(zhuǎn)子鐵心損耗的，其實(shí)這也不是軟件的問題，主要是分析過程忽略挺多因素的。第一，本身你試驗(yàn)是沒法分離得到定轉(zhuǎn)子鐵心損耗的，最多只能從總的損耗中減去銅耗和機(jī)械損耗，得到永磁體渦流損耗和定轉(zhuǎn)子鐵心損耗之和，第二，因?yàn)檐浖蠼獾臅r候輸入的損耗曲線是整張硅鋼片的，實(shí)際電機(jī)有對硅鋼片進(jìn)行沖剪清漆固化等工藝會使得單位重量的硅鋼片損耗增大，且由于定子齒部和鄂部工藝不一樣損耗增大的程度也不一樣。第三，實(shí)際電機(jī)采用的是變頻器供電，而仿真的時候大多數(shù)都是用的正弦波，這無形忽略了占的比重還蠻大的時間電流諧波引起的鐵心損耗和永磁體渦流損耗增量。

　　綜上所述，通過這篇文章我們已經(jīng)了解到了120w鋁殼長軸電機(jī)損耗和發(fā)熱這兩個過程中間產(chǎn)生的一些過程和作用，同時也了解了這兩個過程之間物理量的計(jì)算過程。這對于我們維護(hù)120w鋁殼長軸電機(jī)來說具有重要的意義，可以有效提高機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)效果。