연 자성 복합 재료와 실리콘 강판 재료 간 영구 자석 모터의 성능 차이에 관한 연구
Zhao Guoxin과 Kong Decai는 2018 년 전기 공학 저널 (Journal of Electrotechnical Engineering)에서 연 자성 복합 재료가 절연 표면을 지닌 금속 분말 입자에서 가압되고 작은 와전류 손실을 갖는다 고 기술했다. 최근 몇 년 동안 동성의 특성이 적용되었지만 히스테리 시스 손실이 크고 자기 투자율이 낮습니다. 따라서 구체적인 적용과 규소 강판의 성능과의 구체적인 차이점에 대한 더 많은 연구가 필요하다.
본 논문에서는 연 자성 복합 재료의 자기 적 성질을 환형 샘플 방법으로 먼저 시험하고 무부하 자화 곡선과 다른 주파수에서의 손실 데이터를 얻는다. 그런 다음, 모터 응용에서 연 자성 복합 재료와 실리콘 강판 재료의 차이를 비교하고 분석하기 위해 연 자기 복합 재료와 규소 강판을 각각 사용하여 두 개의 영구 자석 동기 모터가 설계되었으며, 두 재료의 철손 및 철을 분석하고 계산 하였다. 다른 주파수에서 변이의 법칙. 마지막으로, 영구 자석 모터에서의 두 재료의 적용 사이의 차이가 프로토 타입 테스트에 의해 마스터되고, 계산의 정확성이 입증되었고, 연 자성 복합 재료의 적용 범위가 요약되었다.
연 자성 복합 재료 (SMC)는 고순도 철 가루와 절연 층 및 유기 재료를 사전 혼합하기위한 분말 야금 기술로 얻습니다. 최근에는 모터 등의 분야에서 폭넓게 연구되고 응용되고있다 [1] -4]. SMC 소재의 특성을 직접 성형 및 성형 할 수 있으므로 모터의 구조 및 전자 기적 디자인이보다 유연하고 새롭습니다. 그것은 모터의 응용 및 개발을위한 새로운 방향을 제시하고 많은 연구자들을 끌어 들이고있다 [5-7].
SMC 재료는 높은 저항력과 낮은 와전류 손실을 가지므로 SMC 재료는 고주파 모터에보다 적합하지만 SMC 재료는 낮은 자기 투자율 및 큰 히스테리 시스 손실과 같은 불가피한 단점을 가지고 있습니다. 따라서, 모터의 SMC 재료의 적용 규칙 및 특성은 더 많은 연구가 필요합니다.
[7]에서, SMC 재료 모터는 완전히 연구되었습니다. SMC와 실리콘 강판 소재의 모터 성능은 속도와 출력에 따라 다릅니다. 1000r / min 및 625r / min에서 모터를 만들 때, SMC 재료 모터의 효율이 낮습니다. 모터 전류가 4A 일 때 효율은 실리콘 강판 모터의 효율보다 28 % 및 34.7 % 낮습니다. 전압이 1500r / min을 초과하면 SMC 소재의 모터 효율이 높아져 실리콘 강판 모터보다 3 % 더 높습니다.
문학 [8]은 또한 SMC 재료와 실리콘 강판 재료로 만들어진 유도 전동기의 효율을 비교했습니다. 동일한 전원 전압, SMC 소재 모터 효율은 7 % 낮지 만 SMC 모터는 전원 전압을 줄인 후 SMC 모터가 전원 전압에 더 민감하다는 것을 알았습니다. SMC 모터 효율은 220V에서 180V로 향상 될 수 있습니다. 효율은 4.7 % 증가합니다. 그러나 SMC 모터의 효율은 실리콘 강판 모터의 효율보다 낮습니다. 전원 전압이 220V 및 180V 일 때, 각각 10.3 % 및 6.7 % 더 낮다.
SMC 소재는 이미 특정 연구 및 적용 기준을 가지고 있지만, 다양한 작동 주파수에서의 실리콘 강판의 특성, 경우, 법칙 및 특성을 연구해야합니다.
SMC 재료의 특성을 연구하고 기존의 실리콘 강판과의 차이점을 분석하기 위해 Hoomas 모델 인 Somaloy700의 SMC 재료의 자기 특성을 먼저 시험하고 일반적으로 사용되는 실리콘 강판 DW470과 두께 0.5mm. 동일한 크기 및 매개 변수의 2 개의 영구 자석 동기식 모터는 SMC 재료와 DW470을 코어 재료로 사용하여 설계되었습니다. 두 개의 모터에 대해 자기장 분석 및 손실 계산을 수행하였고, 두 가지 재료로 제작 된 프로토 타입의 특성과 차이점을 분석 하였다. 마지막으로 프로토 타입을 제작하고 두 프로토 타입 간의 성능 차이를 테스트했습니다.
본 논문의 분석과 비교를 통해 SMC 재료의 특성을 요약하고 SMC 재료와 규소 강판 재료의 모터 성능 차이와 SMC 재료의 적용을 얻을 수 있으며 이는 적용 규칙을 요약 할 수있다 모터에있는 SMC 재료의
결론적으로
실리콘 강판 소재와 연 자성 복합 재료의 성능 차이를 비교하기 위해 SMC 소재와 DW470을 코어로 사용하는 두 개의 영구 자석 동기 모터가 설계되고 제작되었습니다. 유한 요소 계산 및 실험 연구와 결합하여, 다음 결과가 얻어진다. 결론적으로:
1) SMC 재료의 자기 특성은 링 샘플 방법에 따라 시험 하였다. SMC 재료의 자화 곡선 및 손실 곡선을 얻었다. DW470과 비교하여 SMC 재료의 투자율은 낮았다. 증가는 손실보다 큽니다. 400Hz는 주요 주파수 포인트입니다. 주파수가 400Hz보다 낮 으면 실리콘 강판 재료의 손실은 SMC 재료의 손실보다 적습니다. 주파수가 400Hz보다 높으면 연 자기 복합 재료의 특정 손실은 DW470보다 낮습니다. 자료.
2) 무부하 실험에 따르면 SMC 프로토 타입의 역기전력은 DW470 모터의 역기전력보다 작으며 이는 이론적 계산과 일치하며 SMC 재료의 낮은 투자율을 확인합니다. 두 가지 프로토 타입의 부하 테스트는 DW470 재료 모터가 400Hz 이하의 주파수에서 매우 효율적이라는 것을 보여 주지만 주파수가 증가함에 따라 두 재료 사이의 프로토 타입 효율의 차이가 점점 작아지고 있습니다. 400 Hz에서 두 주파수는 기본적으로 동일하며 이론적 계산과 일치합니다. SMC 영구 자석 동기 전동기는 중, 고주파에서 우수한 성능을 나타내어 낮은 자기 투자율 및 히스테리 시스 손실의 단점을 보완 할 수 있으며 적용 가능성이 매우 높습니다. .
3) SMC 재질은 깨지기 쉽기 때문에 설계시 두께를 적절하게 늘려야하며 날카로운 모서리와 모서리는 가능한 한 피해야합니다. 가공 후, 접착제 또는 에폭시 수지로 코팅하여 코어의 강도를 높이고 "슬래그"를 방지해야합니다.
