理論上高速永磁同步電機的轉速越大,功率密度就越大。那么不就意味著在設計一個體系時能夠采用許多并行的高速電機,較為優計劃是把電機設計的無限小,轉速盡可能高,但這樣明顯不科學,因為電機功率密度總有較大值吧。我們可能想請問是什么限制了功率密度的較大值,是軸承自身的載荷,還是油冷等電機的定子轉子外其余部分體積呢?
電機功率密度的限制歸根到底是散熱能不能解決掉損耗。而散熱不管電機內部結構如何,總熱量必定是從機殼走的,實際上能夠說同樣的尺度下同樣的散熱方法下,一個電機散熱功能的上限基本是固定的。
既然開源困難,就只能節流了,讓每一份損耗帶來的輸出較大化。提高一個電機的功率有兩個辦法,一是提高轉矩,二是提高轉速。對于一個設計好的電機提高轉矩明顯只能靠加大電流,轉矩和電流成正比,而損耗卻和電流的平方成正比,明顯提高轉矩是個賠本買賣。所以只剩提高轉速一條路,還甭說,在一定程度上電機高速化還真能夠有效提高功率和效率。
當然這個提速也是有限制的,高速永磁同步電機廠家工作人員提出大概有這3點。
1、機械強度限制:包含不限于軸承和轉子結構能接受的較大轉速,軸承燒了,轉子磕到定子上了,轉子散架了等等明顯是不能被接受的。
2、損耗:風阻和鐵損。雖然這倆在低速下很小,被繞組電流的銅耗所掩蓋,可是別忘了它們和速度的平方正相關,速度上升以后添加很快,明顯等到他倆在損耗中開端當家作主的時候,持續提速明顯也不劃算了。
3、電源和驅動能供給的VA值:前邊那些說的都是限制,機械限制就好像是汽車的輪胎和底盤,損耗限制就好比是高速公路限速,而驅動器則是你的發動機。你的車底盤和輪胎都很好開200也安 全,你覺得開到限速120不是事兒,如果一腳油下去發現裝了個拖拉機的發動機你連80都開不到就先別想超速罰單的事兒了。。。想象下如果你的驅動強,恒轉矩區能直接懟到機械強度允許的較大轉速鄰近,這功率必定很好看??上嶋H中簡直不存在這種情況,都是草草結束了恒轉矩區,然后更高轉速只能靠減小轉矩在恒功率區里續命。