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度数抬升对磁化流体电机工效的制约

时间:2012/6/14 22:47:22  作者:中国电机网  来源:www.jinandianjin.cn  查看:177  评论:0
内容摘要:   电刷接触电阻损耗Pb只针对有刷电机,对于无刷电机,不存在此项损耗。Pb=Ia△Ub(4)式中,△Ub指一对电刷接触压降(V)。其值与电刷型号有关,一般取015V~2V.  综合式(1)与式(2)可得出:P1=P2+P0+PCua+Pb(5)式(5)说明电机输入功率为4部分...

  电刷接触电阻损耗Pb只针对有刷电机,对于无刷电机,不存在此项损耗。Pb=Ia△Ub(4)式中,△Ub指一对电刷接触压降(V)。其值与电刷型号有关,一般取015V~2V.

  综合式(1)与式(2)可得出:P1=P2+P0+PCua+Pb(5)式(5)说明电机输入功率为4部分,其中P2与永磁体磁密度有关。磁密度随温度上升而下降,所以P2最终可表示为温度的函数P2(t);PCua与绕组电阻有关,电阻会随温度的上升而上升,所以PCua最终也可表示为温度的函数PCua(t),而P0和Pb随温度升高的变化并不显著,可近似认为它们随温度的变化为零。下面就P2和PCua随温度的变化情况进行讨论。

  电机输出功率随温度的变化规律由式(2)可得P2=Pem-P0.Pem是永磁直流电机的电磁功率,其表达式为:Pem=EaIa(6)Ea为电枢绕组在磁场中运动而产生的感应电动势,其计算公式为: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>.对于已设计好的电机,为常数,且不随温度变化。

  Br表示剩余磁感应强度(T)。它与温度的关系表达式的原理见文献<122>.本文只引用其结果。

  算例某水下用永磁直流电机使用恒流电源,电机在设计工作温度(20℃)的数据如下:PN=11kW;UN=158V;ηN=0188;nN=845r/min;Ce=81933,CT=851305;Ra=010844Ω;△Ub=1V;允许温升60℃;永磁体材料为钕铁硼。

  从手册中查出其性能为:Br=1131T;αBr=0112%K-1;IL=1;电枢绕组所用铜的电阻温度系数为010043℃-1.通过计算得出的20℃~80℃结果如下表。

  结论永磁电机在允许温升内输出功率下降约8%,效率会下降2%~3%,功率和效率的下降比电励磁电机更为明显。这是永磁电机区别于电励磁电机的特点之一。利用文中的计算方法,得出效率降低与温度升高的对应关系。此关系对永磁电机设计计算、测试和运行时都是十分有用的。

  

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