Показать сообщение отдельно
Старый 30.08.2012, 20:05   #6
BenGunn
VIP
 
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
Вес репутации: 12
BenGunn на пути к лучшему
По умолчанию

Для определения магнитного потока, который проходит по магнитной цепи требуется построить рабочую диаграмму магнита (см. рисунок). На горизонтальной оси отложена коэрцитивная сила, а на вертикальной магнитный поток. График строится по двум точкам: остаточному магнитному потоку Ф и коэрцитивной силе.
Остаточный магнитный поток находится по формуле
Ф=B*S, где
B – остаточная индукция магнита. Для неодимов она равна 1,1-1,2Тл.
S – площадь магнита, с которой магнитный поток идет в зуб.
Чем больше Ф, тем лучше. B зависит только от материала магнита, поэму наша задача максимизировать S.
Каким же образом влияют на S те факторы, о которых я писал.
Чем шире магнит, тем S больше. Но если взять магнит шире чем зуб + паз, то S не увеличится, так как магнитный поток с краем магнита уйдет в соседние зубы.
Чем меньше зазор между статором и ротором, тем S больше, так как меньше краевые потери.
Коэрцитивная сила находится по формуле
F=2*h*Hc, где
h – толщина магнита.
Hc – коэрцитивная сила материала магнита. Для неодимов она равна 840-880 кА/м.
На два мы умножаем потому, что рассматривается магнитная цепь, т.е. пара магнитов.

Построив диаграмму магнита, мы начинаем считать потери в магнитной цепи. Как их считать, я расписывать не буду. Напишу только, как на них влияют те факторы, которые мы рассматриваем.
Чем больше зазор, тем больше в нем потери, причем как раз из-за зазора возникает большая часть потерь в магнитной цепи.
Если под магнитом есть железо, то потерь в нем почти нет. А если железа нет, то возникает второй воздушный зазор, который значительно увеличивает потери. Ещё я исследовал, на сколько критично то, что магнит по краям не касается железа, из-за того, что втулка круглая. Оказалось, что потери от этого мизерные, и на них можно не обращать внимания.
Потери в зубца считаются так.
Смотрится, какая МИ будет в зубце. По графику размагничивания материала зубца определяется, какая напряженность магнитного поля соответствует данному значению МИ. А потом полученную магнитную напряженность умножают на длину пути, который должен пройти магнитный поток. Если мы вводим зуб в насыщение, то потери в нем начинают резко расти.

Но сегодня я пришел к выводу, что при переделке асинхронного двигателя не стоит особо опасаться насыщения зуба, так как при проектировании двигателя этот момент был учтен, и зуб имеют такую форму, что неодимами мы его в насыщение не вгоним. Единственное место, где могут возникнуть проблемы, это спинка статора. И то только в том случаи, если мы будем мотать катушку на большое число зубцов. Главное, что бы ширина спинки статора была больше половины суммы ширин зубцов, входящих в одну катушку.

Посчитав потери, мы получим некоторое число Ампер. Отложим это число на горизонтальной оси и проведем вертикальную линию. Точка пересечения вертикальной линии с графиком магнита покажет, какой магнитный поток пройдет по магнитной цепи.
Если мы будем увеличивать толщину магнита, то угол наклона графика будет уменьшаться, и при тех же потерях, мы получим больший магнитный поток. Но если коэрцитивная сила магнитов существенно больше потерь, то увеличение толщины почти ничего не даст.
Например, при зазоре в 0,5мм и использование железа под магнитами, потери будет в районе 500-1000А. Возьмем 1000А. Магниты толщиной 4мм, будут иметь общую коэрцитивную силу 6720А. Тогда в зубе будет (6720-1000)/6720*100 = 85% от магнитного потока. Если увеличить толщину магнитов до 8мм, то коэрцитивная сила станет равна 13440А, а магнитный поток будет равен (13440-1000)/13440*100=92%. Получается, увеличив толщину магнитов в два раза, мы получили прибавку всего в 7%. Поэтому я и считаю, что оптимальная толщина магнитов 3-5мм.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1.jpg
Просмотров: 1288
Размер:	50.2 Кб
ID:	8044  
BenGunn вне форума   Ответить с цитированием