Pengaruh Tegangan Inti Besi terhadap Kinerja Motor Magnet Permanen

Pengaruh Tegangan Inti Besi terhadap Kinerja MesinMotor Magnet Permanen

Perkembangan ekonomi yang pesat telah semakin mendorong tren profesionalisasi industri motor magnet permanen, dengan mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk kinerja terkait motor, standar teknis, dan stabilitas operasi produk. Agar motor magnet permanen dapat berkembang dalam bidang aplikasi yang lebih luas, perlu untuk memperkuat kinerja yang relevan dari semua aspek, sehingga kualitas keseluruhan dan indikator kinerja motor dapat mencapai tingkat yang lebih tinggi.

Untuk motor magnet permanen, inti besi merupakan komponen yang sangat penting di dalam motor. Untuk pemilihan material inti besi, perlu dipertimbangkan sepenuhnya apakah konduktivitas magnetik dapat memenuhi kebutuhan kerja motor magnet permanen. Umumnya, baja listrik dipilih sebagai material inti untuk motor magnet permanen, dan alasan utamanya adalah baja listrik memiliki konduktivitas magnetik yang baik.

Pemilihan bahan inti motor memiliki dampak yang sangat penting pada kinerja keseluruhan dan pengendalian biaya motor magnet permanen. Selama pembuatan, perakitan, dan pengoperasian formal motor magnet permanen, tegangan tertentu akan terbentuk pada inti. Namun, adanya tegangan akan secara langsung memengaruhi konduktivitas magnetik lembaran baja listrik, yang menyebabkan konduktivitas magnetik menurun ke berbagai tingkat, sehingga kinerja motor magnet permanen akan menurun, dan akan meningkatkan kerugian motor.

Dalam perancangan dan pembuatan motor magnet permanen, persyaratan untuk pemilihan dan penggunaan material semakin tinggi, bahkan mendekati batas standar dan tingkat kinerja material. Sebagai material inti motor magnet permanen, baja listrik harus memenuhi persyaratan akurasi yang sangat tinggi dalam teknologi aplikasi yang relevan dan perhitungan kehilangan besi yang akurat untuk memenuhi kebutuhan aktual.

Metode desain motor tradisional yang digunakan untuk menghitung karakteristik elektromagnetik baja listrik jelas tidak akurat, karena metode konvensional ini terutama untuk kondisi konvensional, dan hasil perhitungan akan memiliki deviasi yang besar. Oleh karena itu, diperlukan metode perhitungan baru untuk menghitung konduktivitas magnetik dan kehilangan besi baja listrik secara akurat dalam kondisi medan tegangan, sehingga tingkat aplikasi bahan inti besi lebih tinggi, dan indikator kinerja seperti efisiensi motor magnet permanen mencapai tingkat yang lebih tinggi.

Zheng Yong dan peneliti lain berfokus pada dampak tegangan inti pada kinerja motor magnet permanen, dan menggabungkan analisis eksperimental untuk mengeksplorasi mekanisme yang relevan dari sifat magnetik tegangan dan kinerja kehilangan besi tegangan dari bahan inti motor magnet permanen. Tegangan pada inti besi motor magnet permanen dalam kondisi pengoperasian dipengaruhi oleh berbagai sumber tegangan, dan setiap sumber tegangan menunjukkan banyak sifat yang sama sekali berbeda.

Dari perspektif bentuk tegangan inti stator motor magnet permanen, sumber pembentukannya meliputi pelubangan, paku keling, laminasi, perakitan interferensi casing, dll. Efek tegangan yang disebabkan oleh perakitan interferensi casing memiliki area dampak terbesar dan paling signifikan. Untuk rotor motor magnet permanen, sumber tegangan utama yang ditanggungnya meliputi tegangan termal, gaya sentrifugal, gaya elektromagnetik, dll. Dibandingkan dengan motor biasa, kecepatan normal motor magnet permanen relatif tinggi, dan struktur isolasi magnetik juga dipasang pada inti rotor.

Oleh karena itu, tegangan sentrifugal merupakan sumber tegangan utama. Tegangan inti stator yang dihasilkan oleh rakitan interferensi casing motor magnet permanen terutama ada dalam bentuk tegangan tekan, dan titik aksinya terkonsentrasi di kuk inti stator motor, dengan arah tegangan terwujud sebagai tangensial melingkar. Sifat tegangan yang dibentuk oleh gaya sentrifugal rotor motor magnet permanen adalah tegangan tarik, yang hampir seluruhnya bekerja pada inti besi rotor. Tegangan sentrifugal maksimum bekerja pada persimpangan jembatan isolasi magnetik rotor motor magnet permanen dan rusuk penguat, sehingga mudah terjadi penurunan kinerja di area ini.

Pengaruh Tegangan Inti Besi terhadap Medan Magnet pada Motor Magnet Permanen

Dengan menganalisis perubahan kerapatan magnetik pada komponen utama motor magnet permanen, ditemukan bahwa di bawah pengaruh saturasi, tidak ada perubahan signifikan pada kerapatan magnetik pada rusuk penguat dan jembatan isolasi magnetik rotor motor. Kerapatan magnetik stator dan sirkuit magnetik utama motor bervariasi secara signifikan. Hal ini juga dapat menjelaskan lebih lanjut pengaruh tegangan inti pada distribusi kerapatan magnetik dan konduktivitas magnetik motor selama pengoperasian motor magnet permanen.

Dampak Stres terhadap Kehilangan Inti

Karena adanya tegangan, tegangan tekan pada kuk stator motor magnet permanen akan relatif terkonsentrasi, sehingga mengakibatkan kerugian dan penurunan kinerja yang signifikan. Terdapat masalah kehilangan besi yang signifikan pada kuk stator motor magnet permanen, terutama pada sambungan gigi stator dan kuk, di mana kehilangan besi meningkat paling besar karena tegangan. Penelitian telah menemukan melalui perhitungan bahwa kehilangan besi motor magnet permanen telah meningkat sebesar 40%-50% karena pengaruh tegangan tarik, yang masih cukup mencengangkan, sehingga menyebabkan peningkatan yang signifikan pada total kerugian motor magnet permanen. Melalui analisis, dapat juga ditemukan bahwa kehilangan besi motor merupakan bentuk utama kerugian yang disebabkan oleh pengaruh tegangan tekan pada pembentukan inti besi stator. Untuk rotor motor, ketika inti besi berada di bawah tegangan tarik sentrifugal selama operasi, tidak hanya tidak akan meningkatkan kehilangan besi, tetapi juga akan memiliki efek perbaikan tertentu.

Pengaruh Tegangan pada Induktansi dan Torsi

Kinerja induksi magnetik inti besi motor memburuk di bawah kondisi tegangan inti besi, dan induktansi porosnya akan menurun hingga batas tertentu. Secara khusus, menganalisis rangkaian magnetik motor magnet permanen, rangkaian magnetik poros terutama mencakup tiga bagian: celah udara, magnet permanen, dan inti besi rotor stator. Di antara semuanya, magnet permanen adalah bagian yang paling penting. Berdasarkan alasan ini, ketika kinerja induksi magnetik inti besi motor magnet permanen berubah, hal itu tidak dapat menyebabkan perubahan signifikan pada induktansi poros.

Bagian sirkuit magnetik poros yang terdiri dari celah udara dan inti rotor stator motor magnet permanen jauh lebih kecil daripada resistansi magnetik magnet permanen. Dengan mempertimbangkan pengaruh tegangan inti, kinerja induksi magnetik memburuk dan induktansi poros menurun secara signifikan. Analisis dampak sifat magnetik tegangan pada inti besi motor magnet permanen. Ketika kinerja induksi magnetik inti motor menurun, hubungan magnetik motor menurun, dan torsi elektromagnetik motor magnet permanen juga menurun.