長軸電機(jī)在我們的生活中是非常常見的，有非常廣泛的運(yùn)用。其中380W長軸電機(jī)是長軸電機(jī)中非常具有代表性的一種。我們都知道長軸電機(jī)用久了會(huì)損耗發(fā)熱，這一點(diǎn)380W長軸電機(jī)也不例外。接下來我們就來探討這個(gè)問題。

　　本文討論的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面

　　1. 關(guān)于長軸電機(jī)鐵耗的計(jì)算

　　2. 關(guān)于磁鋼渦流損耗的計(jì)算。

　　3. 車用高速長軸電機(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. 長軸電機(jī)銅損與鐵損大致相同時(shí)，長軸電機(jī)效率最高，是否正確?

　　5. 長軸電機(jī)發(fā)熱的原因。

　　第一個(gè)問題“關(guān)于長軸電機(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，而長軸電機(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. 變頻長軸電機(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的長軸電機(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(gè)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(huì)有諧波和畸變汽車驅(qū)動(dòng)長軸電機(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(shí)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(gè)你們能否做個(gè)測試?譬如剪4道的這個(gè)片子退火試一下，是不是三條曲線明顯靠近?因?yàn)橐郧坝泻芏嚅L軸電機(jī)廠就會(huì)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(shí)候輸入的損耗曲線是整張硅鋼片的，實(shí)際長軸電機(jī)有對硅鋼片進(jìn)行沖剪清漆固化等工藝會(huì)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)際長軸電機(jī)采用的是變頻器供電，而仿真的時(shí)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(shí)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380W長軸電機(jī)損耗和發(fā)熱這兩個(gè)過程中間產(chǎn)生的一些過程和作用，同時(shí)也了解了這兩個(gè)過程之間物理量的計(jì)算過程。這對于我們維護(hù)380W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。