此感悟大约是四五个月之前自己喝了点儿酒瞎写的,直接粘过来了,大家随便看看图个乐,没什么深度,看看能不能换到酒再喝一次
电机一开始是直流电机,用电池供电,后来有了交流,毕设所做主要是提升电机功率密度。 电机的本质,不过是两个磁场之间的相互作用罢了,相互作用来传递转速、转矩一类的能量,传递能量的同时会有损耗,损耗出在哪儿?铜耗、铁耗。 铜耗是电枢绕组发热造成的,铁耗由两个部分组成:1、磁滞损耗(永磁体上)2、涡流损耗(硅钢片上)。 要想提高电机的功率密度,无非就是要在体积不变(那样电机的重量就不会发生巨大变化)提高磁场之间相互作用的强度,同时还要注意效率避免损耗太大引起电机过热损坏。 磁场由什么产生?一开始直流电机是电枢绕组,定子通直流电,转子通直流电但是用电刷换向。后来发现电刷有各种缺点,发明了交流感应电机(牵扯到了特斯拉和爱迪生的一段往事) 后来,为了取消电刷,又搞了无刷直流电机,无刷直流电机是什么,无非是把里面的转子换成了永磁体,加个永磁体的位置传感器,变成了无刷直流电机,无刷直流电机,转子一定是永磁体,因为要取消电刷吗。 但是功率一大,马上不是磁场变强就是电场变强,反正铜耗或铁耗就会增大,之后就会有热产生。有热,首先电机铜丝电阻会上升,之后铜丝上电压降就变多,之后电机机械特性就软了,这种情况在某些条件下不好,这种情况发生后电机效率还会下降,之后如果是恒功率的负载就需要增加电流(因为永磁体是无法改变的),之后电机绝缘就顺理成章的烧掉了。 所以电机的铜耗铁耗是一个巨大的问题。解决这个问题可以采用冷却,水冷、油冷、高空可以风冷、异步电机一般自己会带一个风扇冷却,土豪一般用于氢气冷却,比如发电机。其中水冷和油冷效果最好。 之后还有一个问题,就是铁磁材料磁饱和的问题。饱和之后是要影响功率密度的。所以要用新的材料。 一开始用永磁体,是为了解决电刷的问题,提高电机额定功率,后来发现电机太大,而用永磁体还可以缩小电机体积,之后就是永磁材料的一轮飞速发展,工程带动了科技。工程需求可以带来巨大投资啊,还是利益驱动,哈哈。 之后需要什么,之后提升功率密度的方法,提高槽满率,选用高质量电枢材料,选用高质量的永磁体,做空心轴,把电机外壳体不导磁部分换成铝合金的,给导磁部分磁不饱和部分打眼来减重(有水怎么办,那岂不是要再加一个防水的,那还打毛眼)。 之后就发展到了超导,超导没有铜损,好啊,随便加电流,只要冷却给到位,电流基本上随便加,这对于重要场合有重大意义,只要有性能,钱都不是问题。 超导电机分好几种。用超导材料分,由高温超导,低温超导。超导电机形式分:1、有转自超导,定子铜丝(半超导)2、定子超导,转子永磁(半超导)3、定子转子都超导(全超导) 其实自己对电机好多细节上的东西根本就不懂,还是要努力继续学习。
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