直流永磁電機的結(jié)構(gòu)會對功率密度有影響嗎?
直流永磁電機的功率為其轉(zhuǎn)速與扭矩的積,由于直流電機受導(dǎo)磁材料的性能限制,電機的磁場是在同一個范圍內(nèi),所以功率密度主要在于直流電機的轉(zhuǎn)速,直流電機的轉(zhuǎn)速是區(qū)別于功率密度的主要因素,通過提高轉(zhuǎn)速,就可以獲得更高的功率密度。
直流電機在高轉(zhuǎn)速途徑下,完整結(jié)構(gòu)的小微型直流電機效率高,但是內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的直流電機容易承受更高的轉(zhuǎn)速,它的定子電負荷相對壓力高,所以更容易實現(xiàn)超高的功率密度。
直流電機功率增加,體積也需要增加,同樣的直流電機的結(jié)構(gòu)制約因素也會增加,無論是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機還是外轉(zhuǎn)子電機都是一樣的,但如果是雙盤式結(jié)構(gòu)的電機結(jié)構(gòu)的話,就相當(dāng)于兩臺直流電機并聯(lián)運轉(zhuǎn),勿須質(zhì)疑它的扭矩上優(yōu)勢就非常明顯,在這三種結(jié)構(gòu)中的直流電機對比,功率密度的有優(yōu)勢也是非常明顯的。
在直流電機中,表貼式的磁場容易控制,并且具有轉(zhuǎn)矩均勻的優(yōu)點,不過這種直流電機的磁場強度低,也比較容易退磁。若是內(nèi)置式的直流電機那么它可以聚磁、磁場強度也高更不容易退磁,可以通過算法控制利用磁阻來產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩,具有扭力大、功率密度大的特性。
最后總結(jié):無論是何種結(jié)構(gòu)的永磁直流電機,功率密度的提升,必定要考慮降低電機體積和重量,提升電機功率,體積和重量,定子繞組提升有效繞組,提升槽滿率,降低定鐵芯外部的繞組。直流電機功率提升需要考慮如何使用更高電壓更大電流,如何改善散熱性能,而結(jié)構(gòu)只能體現(xiàn)凸極比和弱磁能力。