Laminavimo geležies šerdies dydžio įtaka variklio magnetinėms savybėms

GNEE plieno elektrinė plieno šerdis

Šiuolaikinei visuomenei reikia daug energijos, ypač švarios energijos ir prisitaikančios elektros. Didžiausias elektros vartotojas yra elektros variklis, kuris sunaudoja daugiau nei 57,3 proc. Varikliai skirstomi į pramoninius, komercinius ir buitinius, o variklio efektyvumo didinimas yra veiksmingas būdas greitai sutaupyti energijos. Elektroninė galios įranga realizuoja dvikryptį energijos konversiją tarp energijos, energijos kaupimo ir paskirstymo tinklo. Jie naudoja IGBT, SiC ir GaN puslaidininkius, kad elektros energijos konvertavimo elektronika ir variklio valdikliai veiktų aukštais dažniais.

Kita vertus, atliekant keitiklio valdomus perjungimo veiksmus, histerezės kreivėje sukuriamos antrinės kilpos, o tai padidina šerdies nuostolius. Nors yra keletas variklių su inverterio sužadinimo magnetinių savybių tyrimų namuose ir užsienyje,geležies šerdisvariklio magnetinių savybių dydis vis dar neaiškus. Įprastomis aplinkybėmis, jei minkšta magnetinė medžiaga yra vienoda esant sinusoidiniam sužadinimui, geležies šerdies dydis neturi įtakos išmatuotoms magnetinėms savybėms, nes sužadinimo srovės bangos forma yra valdoma taip, kad magnetinio srauto tankis, gautas integruojant indukuotą įtampą laiku. antrinėje pusėje tampa sinusine banga. Tačiau inverterio sužadinimo metu, skirtingai nei sužadinant sinusinę bangą, sužadinimo srovės bangos forma nekontroliuojama, todėl gaunama išėjimo bangos forma bus iškraipyta.

Profesorius Kyyoul Yun ir jo komanda iš Gifu universiteto atliko daug tyrimų apie šerdies dydžio įtaką variklių magnetinėms savybėms. Neseniai atliktame tyrime jie išmatavo geležies šerdies dydžio poveikį plokščių toroidinių variklių magnetinėms savybėms, išlaikant nepakitusią plokščių geležies šerdies skerspjūvio plotą ir posūkius esant sinusiniam sužadinimui ir inverterio sužadinimui, keičiant tik įėjimo įtampą V ir išlaikant pastovų nešlio dažnį ir reguliavimo režimą.

Jie nustatė, kad veikiant inverterio sužadinimui, mažos, vidutinės ir didelės žiedinės geležinės šerdies histerezės ciklo plotis yra atitinkamai 205,1, 248,4 ir 273,1 A/m, o keitiklio sužadinimo atveju antrinės kilpos plotis yra mažas, vidutinė ir didelė žiedinė geležinė šerdis padidinama atitinkamai 73,1, 96,1 ir 123,5 A/m. Sužadinant keitiklį, mažų, vidutinių ir didelių mėginių geležies nuostolių reikšmės yra atitinkamai 6,05, 9,58 ir 11,62 W/kg. Palyginti su geležies nuostoliais kiekvienoje žiedinėje geležies šerdyje esant sinusoidiniam sužadinimui, mažos, vidutinės ir didelės žiedinės šerdies geležies nuostoliai, veikiant inverterio sužadinimui, padidėja atitinkamai 124,9%, 256,1% ir 332,0%.

Šie radiniai rodo, kad kuo didesnė geležies šerdis, tuo didesnė reikiama įtampa ir geležies nuostoliai, tai yra, tuo daugiau energijos reikia didesniam žiedo geležies šerdies sužadinimui. Taip yra todėl, kad, palyginti su kitomis geležinėmis šerdimis, didelių toroidinių geležies šerdžių magnetinio srauto tankis per laiko vienetą kinta labiau, todėl sūkurinės srovės yra didesnės. Todėl didelių žiedinių geležies šerdžių sūkurinės srovės nuostoliai yra didesni nei kitų šerdžių.