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度數擡升對磁化流體電機工效的制約

时间:2012/6/14 22:47:22  作者:中国电机网  来源:www.jinandianjin.cn  查看:158  评论:0
內容摘要:   電刷接觸電阻損耗Pb只針對有刷電機,對于無刷電機,不存在此項損耗。Pb=Ia△Ub(4)式中,△Ub指一對電刷接觸壓降(V)。其值與電刷型號有關,一般取015V~2V.  綜合式(1)與式(2)可得出:P1=P2+P0+PCua+Pb(5)式(5)說明電機輸入功率爲4部分...

  電刷接觸電阻損耗Pb只針對有刷電機,對于無刷電機,不存在此項損耗。Pb=Ia△Ub(4)式中,△Ub指一對電刷接觸壓降(V)。其值與電刷型號有關,一般取015V~2V.

  綜合式(1)與式(2)可得出:P1=P2+P0+PCua+Pb(5)式(5)說明電機輸入功率爲4部分,其中P2與永磁體磁密度有關。磁密度隨溫度上升而下降,所以P2最終可表示爲溫度的函數P2(t);PCua與繞組電阻有關,電阻會隨溫度的上升而上升,所以PCua最終也可表示爲溫度的函數PCua(t),而P0和Pb隨溫度升高的變化並不顯著,可近似認爲它們隨溫度的變化爲零。下面就P2和PCua隨溫度的變化情況進行討論。

  電機輸出功率隨溫度的變化規律由式(2)可得P2=Pem-P0.Pem是永磁直流電機的電磁功率,其表達式爲:Pem=EaIa(6)Ea爲電樞繞組在磁場中運動而産生的感應電動勢,其計算公式爲:Ea=pN60a  其中,<=(bmo-hmoλσ)BrAm×10-4=KBrAm(8)式中,K=bmo-hmo-λσ是一个无量纲系数,其意义及算法见文献<1>.對于已設計好的電機,爲常數,且不隨溫度變化。

  Br表示剩余磁感應強度(T)。它與溫度的關系表達式的原理見文獻<122>.本文只引用其結果。

  算例某水下用永磁直流電機使用恒流電源,電機在設計工作溫度(20℃)的數據如下:PN=11kW;UN=158V;ηN=0188;nN=845r/min;Ce=81933,CT=851305;Ra=010844Ω;△Ub=1V;允許溫升60℃;永磁體材料爲钕鐵硼。

  從手冊中查出其性能爲:Br=1131T;αBr=0112%K-1;IL=1;電樞繞組所用銅的電阻溫度系數爲010043℃-1.通過計算得出的20℃~80℃結果如下表。

  結論永磁電機在允許溫升內輸出功率下降約8%,效率會下降2%~3%,功率和效率的下降比電勵磁電機更爲明顯。這是永磁電機區別于電勵磁電機的特點之一。利用文中的計算方法,得出效率降低與溫度升高的對應關系。此關系對永磁電機設計計算、測試和運行時都是十分有用的。

  

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