永磁同步电机因具有高功率密度、等优点,被广泛应用于电动汽车的驱动系统中。钕铁硼(NdFeB)永磁材料由于具有较高的磁能积(BH)max、剩磁Br和矫顽力Hc,被广泛应用于永磁电机。但钕铁硼永磁材料的热稳定性不够理想,磁性温度系数较高,高温运行时可能导致严重磁损,且在某些工况下若电流激增,也将导致不可逆退磁。本文作者以一台在温升试验中发生转子退磁故障的电机为例,对失效原因进行分析,找出引发退磁的相关影响因素和风险程度,同时验证电机的稳定性和可靠性。 1 试验现象文中所研究的对象为某高速电机,该电机为钕铁硼永磁同步电机,冷却方式为水冷,转速15 000 r/min。为验证该电机在高速工况下运行的可靠性,计划进行连续3个高速负载工况的台架温升试验。工况一:15 000 r/min@55 kW,测试时长45 min;工况二:15 000 r/min@70 kW,测试时长6 min;工况三:15 000 r/min@100 kW,测试时长60 s。在实际试验过程中,在工况三进行到23 s时,电机温度达到许用温度179 ℃,软件报故障停机。清除故障重新上电后,发现电机的输出功率明显小于输入功率。随后测量了电机的反电动势,与正常值相比下降了50%左右,永磁同步电机什么牌子好,如图1所示。由此判断,电机转子发生了不可逆退磁。 2 失效件拆解将转子总成从电机中拆出后,用磁极观察片观察发现,转子中间区域退磁严重。进一步拆解转子,透过观察片观察单片磁钢,山西永磁同步电机,发现部分磁钢局部退磁且存在磁极反向现象。拆解转子中的每一片磁钢,逐个检测磁通,永磁同步电机foc控制,并按照磁钢所在的铁芯层(共6层)和转子周向角度位置绘制各层磁钢的磁通分布曲线,如图3所示,可以得出,不同铁芯层中的磁钢退磁程度差异较大,转子两端(1、2、6层)的磁钢退磁不明显,而转子中间层(3、4、5层)的磁钢退磁较为明显,特别是第4层退磁为严重。 永磁同步电机的发展基础① 稀土永磁材料的应用稀土永磁材料经历了SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B?? 三个阶段。现在以钕铁硼为代表的永磁材料因其在磁学性能上表现优异成为应用广泛的一类稀土永磁材料。永磁材料的发展带动了永磁电机的发展。与传统的电励磁三相感应电机相比,永磁体替代了电激磁磁极,简化了结构,消除了转子的滑环、电刷,实现了无刷结构,缩小了转子体积。这使得电机的功率密度、转矩密度和工作效率提高,且使电机体积变小,质量减轻,纺织机械永磁同步电机,使其应用领域进一步扩大,促使电动机向更大功率方向发展。② 新型控制理论的应用近年来,控制算法发展很快,其中,矢量控制算法从原理上解决了交流电机的驱动策略问题,使得交流电机具有良好的控制性能。直接转矩控制的出现使控制结构更加简单,以及具有对参数变化电路棒性能强和转矩动态响应速度快的特点。间接转矩控制技术解决了直接转矩在低速时转矩脉动大的问题,提高了电动机的转速和控制精度。③ 电力电子器件和处理器的应用现代电力电子技术是信息产业与传统产业间重要的接口,是弱电与被控强电之间的桥梁。电力电子技术的发展使驱动控制策略得以实现。根据欧盟《提高高效电动机和驱动的市场份额》的研究报告显示,工业用电动机消耗电能占工业用电消费的73%。其中,欧盟工业部门中,各电动驱动系统消耗电能的比例为:泵类22%、风机16%、空压机18%、制冷压缩机7%、输送机2%、其他电机为35%,即风机、泵类及压缩机占总消耗电能的63%。数据显示,2013年我国电机保有量约21亿kW,总耗电约3.5万亿kWh,占全社会总用电量的64%,其中工业领域电机总用量为2.6万亿kWh,约占工业用电的75%。工业领域电机能效每提高1%,可年节约用电量260亿kWh左右。从整体上提升电机系统效率5%~8%,可实现年节电1300~2300亿kWh,相当于2~3个三峡电站的发电量。 永磁传动技术是电机系统整体能效提升的新技术,它包括有永磁涡流柔性传动节能装置、永磁电机、永磁联轴器、永磁耦合器等,是电机系统的重要组成部分。对于整体提升电机系统的安全运行、节能降耗有着积极的作用。节能减排是社会发展的永恒主题,电机及系统节能是工业节能减排的主战场,而技术、技术是实现节能减排、实现电机能效提升的重要手段。 根据齿轮减速电机的效率曲线特性,负载在80%~之间时电动机,运行经济。但实际应用中,多数齿轮减速电机的负载率经常在60%以下(我国齿轮减速电机拖动系统效率更低,仅为30%~40%),“大马拉小车”现象非常普遍,电能浪费高达30%,而且长期低载运行,容易造成齿轮减速电机的损坏。 直流无刷电机(图)-纺织机械永磁同步电机-山西永磁同步电机由宁波火山电气有限公司提供。宁波火山电气有限公司(www.9hsdq.com)实力雄厚,信誉可靠,在浙江 宁波 的同步电动机等行业积累了大批忠诚的客户。公司精益求精的工作态度和不断的完善理念将引领火山电气和您携手步入,共创美好未来! 产品:火山电气供货总量:不限产品价格:议定包装规格:不限物流说明:货运及物流交货说明:按订单