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語(yǔ)言：
磁鋼的渦流損耗會(huì)提升永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的溫度嗎？稀土永磁同步電念頭(REPMSM)擁有體積小、分量輕、效率上等特點(diǎn)，評(píng)論上轉(zhuǎn)子無(wú)基波消耗，轉(zhuǎn)子溫升應(yīng)當(dāng)較低，但本質(zhì)狀況則否則。以作者研制的一臺(tái)增安型稀土永磁同步電機(jī)為例，試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子溫抬高達(dá)125°C的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子溫度過(guò)高，會(huì)對(duì)釹鐵硼永磁體形成去磁的危險(xiǎn)，影響電機(jī)正常工作。本文分析了可能形成轉(zhuǎn)子溫升過(guò)大的緣故，提出了降低溫升的對(duì)策。
1. 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：REPMSM的定子取異步電機(jī)的定子，它的結(jié)構(gòu)通常指轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。異步起動(dòng)REPMSM的轉(zhuǎn)子由鼠籠條、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心和永磁體構(gòu)成，轉(zhuǎn)子鐵心由沖片疊壓而成，并在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)填入釹鐵硼永磁體，同時(shí)鑄鋁形成鼠籠。
其起動(dòng)過(guò)程同異步電機(jī)，當(dāng)定子電樞繞組中通人三相對(duì)稱交流電時(shí)，形成圓形轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)，此時(shí)轉(zhuǎn)子靜止，轉(zhuǎn)子鼠籠切割磁力線，并感覺(jué)出交流電形成交變磁場(chǎng)，與定子磁場(chǎng)作用，轉(zhuǎn)子起始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速靠近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，鼠籠條中不再發(fā)生感覺(jué)電流，而是永磁體形成的恒定磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2. 轉(zhuǎn)子溫升發(fā)生緣故：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)燒，均來(lái)自于電機(jī)的消耗。REPMSM同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子消耗包含永磁體消耗融洽波消耗等。
2.1)永磁體消耗 ：釹鐵硼的電阻率是(1.44×l0ˉ)Ω·m，擁有肯定的導(dǎo)電性，會(huì)在交變磁場(chǎng)中發(fā)生渦流消耗。釹鐵硼的導(dǎo)熱率為7.7cal/m.h.°C，傳熱性差。釹鐵硼磁鋼簡(jiǎn)易生銹、氧化，使熱量難以向外傳導(dǎo)，加重了轉(zhuǎn)子的溫升。
2.2)諧波消耗：受齒槽效應(yīng)、定子磁場(chǎng)等因素影響，電機(jī)氣隙中的諧波磁場(chǎng)很復(fù)雜。氣隙中的諧波磁場(chǎng)以差異的速度相關(guān)于轉(zhuǎn)子活動(dòng)，在轉(zhuǎn)子鐵心和鼠籠條中感覺(jué)電流，從而發(fā)生諧波消耗，使轉(zhuǎn)子溫度抬高。
3 降低溫升的對(duì)策：由上述分析，提出相應(yīng)處理方式如下。
3.1)永磁體分段、分層：永磁體的安放不再是整段原料，而是將一段永磁體分為多個(gè)小段或多個(gè)層，如圖2。而且對(duì)永磁體段(層)表面進(jìn)行電泳處理，以減小渦流消耗，降低轉(zhuǎn)子溫升。
3.2)增大氣隙：關(guān)于異步電機(jī)，增大氣隙會(huì)增大漏磁，使勵(lì)磁電流增大，效率降低。而關(guān)于稀土永磁同步電機(jī)，加大氣隙，則可增大高次諧波氣隙磁場(chǎng)磁阻融洽波漏抗，減少其磁鏈的交鏈水準(zhǔn)，減弱諧波電流，降低定、轉(zhuǎn)子表面消耗融洽波消耗等，從而起到降低溫升的作用。
3.3)轉(zhuǎn)子選用半閉El槽或閉口槽：如此不妨減少轉(zhuǎn)子鐵心表面消耗和齒內(nèi)脈振消耗，并使有用氣隙長(zhǎng)度減小，改良功率因數(shù)，同時(shí)降低氣隙磁導(dǎo)諧波的脈振幅值，減小磁導(dǎo)諧波形成的諧波消耗。
3.4)選取適當(dāng)?shù)牟叟浜希褐C波次數(shù)越低，轉(zhuǎn)子槽數(shù)越多，消耗就越大;定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)比靠近于1時(shí)，消耗對(duì)照小，因此盡量選取近槽配合。
3.5)定子繞組雙層短距分散繞組：雙層短距分散繞組根據(jù)需求選擇差異的跨距，不妨減少高次諧波，又使基波電動(dòng)勢(shì)減少不大，從而有用改良了氣隙磁場(chǎng)的波形，減少諧波消耗，降低溫升。
3.6)選用高品質(zhì)釹鐵硼永磁體：在本質(zhì)使用中發(fā)現(xiàn)，差異廠家制作的同牌號(hào)釹鐵硼永磁體功能有較大差別。釹鐵硼牌號(hào)差異，發(fā)生的渦流消耗大小差異，而且導(dǎo)熱率也有所差別。選擇導(dǎo)熱率相對(duì)較大的高功能釹鐵硼永磁原料，有利于磁鋼上熱量的傳導(dǎo)，從而降低轉(zhuǎn)子溫升。
4 樣機(jī)轉(zhuǎn)子溫升的改良對(duì)策及功效：由上述分析，調(diào)換樣機(jī)所用的釹鐵硼永磁鋼牌號(hào)，由以前的40SH換為33UH，從頭進(jìn)行溫升試驗(yàn)，后果是定子鐵心溫度為80℃，溫升為51℃，轉(zhuǎn)子鐵心溫度為140℃，溫升為110℃。調(diào)換永磁體后轉(zhuǎn)子鐵心溫升下落了10℃，可見(jiàn)永磁體渦流消耗對(duì)轉(zhuǎn)子溫升影響很大。
5 結(jié)語(yǔ)：本文討論了稀土永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子溫升過(guò)高的緣故，并分析提出了降低轉(zhuǎn)子溫升的方式。在對(duì)原樣機(jī)調(diào)換永磁體牌號(hào)后進(jìn)行試驗(yàn)，表明永磁體的渦流消耗對(duì)轉(zhuǎn)子溫度影響很大。因此，若在電機(jī)制造過(guò)程中能采用永磁體分段或分層等對(duì)策，轉(zhuǎn)子溫升會(huì)有所下落。