Mạch từ tương tự như mạch điện, có thể so sánh thép từ tính và nguồn điện. Chỉ có độ dày được tăng lên và từ thông tương ứng với từ tính dư không thay đổi, nhưng điện trở bên trong trở nên lớn hơn. Khi điện trở của mạch từ ngoài không đổi thì từ thông của mạch từ ngoài sẽ lớn hơn.
Về khả năng khử từ: Lực từ động tương ứng của nam châm tăng lên và nội trở tăng lên. Dưới cùng một thế năng từ tính khử từ, từ thông nhỏ và khả năng chống khử từ mạnh.
Tính chất từ yếu cũng khó như phân tích khử từ. Mặt khác, điện trở từ trục d lớn và Ld nhỏ nên khó làm suy yếu từ trường.
Lực điện động ngược tăng, hệ số mômen xoắn tăng, tổn thất đồng giảm, tổn thất sắt không đổi và chi phí tăng nghiêm trọng.
Mô-men xoắn cogging: Khi dạng sóng mật độ từ của hơi thở không thay đổi, đạo hàm của năng lượng từ tính theo góc tăng lên và mô-men xoắn cogging tăng lên.
Dạng sóng Back-EMF: Nói chung, độ bão hòa mật độ từ của răng chứa sóng hài thứ ba, dạng sóng EMF phía sau trở nên phẳng và dao động mô-men xoắn tăng lên.
Lấy mô hình động cơ làm ví dụ, cấu trúc IPM, độ dày nam châm động cơ được tham số hóa, hiệu suất như sau:
01. Mối quan hệ giữa mật độ từ khe hở không khí và độ dày của thép từ
Mật độ từ của khe hở không khí tăng theo độ dày của thép từ tính, nhưng không tuyến tính.
02. Mô men xoắn
Mô-men xoắn bánh răng tăng do mật độ từ thông khe hở không khí tăng lên. Mô-men xoắn răng tăng do mật độ từ thông khe hở không khí được tăng cường.
03. Hiệu quả
Trong ví dụ này, mô-men xoắn đầu ra là cố định và tổn thất sắt tăng nhanh hơn tổn thất đồng giảm sau khi thép từ tính tăng.
04. Công suất đầu ra tối đa
Nam châm càng dày thì công suất đầu ra tối đa càng mạnh.
05. Mật độ từ của răng stator
Điều hợp lý là mật độ từ của răng tăng lên
Độ tự cảm của trục d giảm khi độ dày nam châm tăng.
Dữ liệu thử nghiệm
Từ dữ liệu thử nghiệm thực tế: độ dày của thép từ tính tăng lên và hiệu suất của tốc độ thấp và tốc độ cao tăng lên.
Đề án như sau:
Sơ đồ 1: Độ dày lõi stato = độ dày lõi rôto = độ dày thép từ tính (độ dày lõi stato và lõi rôto bằng nhau)
Sơ đồ 2: Độ dày lõi stato = độ dày lõi rôto – 5 mm = độ dày thép từ – 5 mm (độ dày lõi rôto tăng 5 mm so với lõi stato, các điều kiện thử nghiệm khác không thay đổi và cả hai đều có độ dày thấp hơn tốc độ và mô-men xoắn tốc độ cao của động cơ đo được đã tăng lên (không đo được mức tăng nhiệt độ và sinh nhiệt).
Là thành phần chính của động cơ, thép nam châm ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ. Độ dày của thép từ sẽ ảnh hưởng đến các yếu tố như mật độ từ thông, từ thông, điện trở của động cơ, từ đó ảnh hưởng đến các thông số hoạt động của động cơ như mô men xoắn, hiệu suất, công suất ra:
Ảnh hưởng của độ dày thép từ tính đến mật độ từ thông: Độ dày của thép từ tính có tác động trực tiếp đến mật độ từ thông. Mật độ từ thông càng lớn, mô-men xoắn của động cơ càng lớn. Do đó, với cùng công suất và dòng điện, nam châm càng dày sẽ tạo ra mô-men xoắn càng lớn.
Ảnh hưởng của độ dày thép từ tính đến từ thông: từ thông là độ lớn của từ thông do động cơ tạo ra, bị ảnh hưởng bởi diện tích và độ dày của thép từ tính. Khi độ dày của thép từ tính giảm, từ thông cũng giảm, do đó hiệu suất của động cơ cũng giảm.
Ảnh hưởng của độ dày thép từ tính đến điện trở từ: độ dày của thép từ tính sẽ ảnh hưởng đến điện trở từ, điện trở từ càng nhỏ thì từ thông của động cơ càng dễ truyền qua từ trường, mô-men xoắn càng lớn và hiệu suất càng cao. Trong thiết kế cơ khí, điện trở từ tối thiểu là một trong những điểm mấu chốt để tối ưu hóa thiết kế.
Do đó, ảnh hưởng của các độ dày khác nhau của nam châm cùng một nhãn hiệu là thực tế, và độ dày khác nhau của nam châm sẽ gây ra những thay đổi đáng kể về hiệu suất của động cơ và ảnh hưởng là cực kỳ nghiêm trọng.
