今日与各位探讨电机设计中的若干要则。
1. 铁心磁通密度应适度,避免过高或过低。安徽皖南电机在铁心材料、频率和硅钢片厚度确定的情况下,铁损由磁通密度决定。磁通密度过高会导致铁损增加,降低电机效率,并使铁心发热,电机温升上升。皖南电机同时,励磁安匝增加会降低电机功率因子。因此,磁通密度不宜过高,应避免使用磁化曲线的过饱和段;磁密过低则导致电机材料用量增加,成本上升。芯片齿部窄,磁密高意味着槽入线空位大,即铁心槽孔大;反之亦然。
2. 电机槽满率应适中,一般保持在75~85%。槽满率过低会使导线在槽内松动,易损伤绝缘。此外,槽内空隙多,空气导热差,影响线圈散热,导致电机温升上升。
3. 电机槽形设计应优先选用平行齿梯形槽,槽形边缘避免尖角,尽量使用圆底槽,便于铸铝和模具制作,同时定子芯片嵌线更便捷。
4. 线圈电流密度应适中,避免过大或过小。电机线圈具有电阻,电流通过时会产生损耗。降低电流密度可减小电阻,减少损耗,提高效率。但加粗线径会增加材料用量。由于槽面积增大,铁心磁密增加,导致励磁电流和铁损增加。通常感应电机取3~7A/mm2(槽面积大即铁心槽孔大)。
5. 电机槽口宽度应适中,过大导致气隙磁通分布不均,齿谐波增大,附加损耗增加,通常约3.5mm;过小则入线困难。
6. 定子槽数不宜过多或过少。异步电机槽数多,磁势和电势波形好,附加损耗小,电机效率高。槽数多还可增加线圈和铁心的接触面积,线圈散热好,温升低。但性能好,制作工艺复杂,成本高。
7. 异步电机气隙大,磁阻大,励磁安匝数多,使电机励磁电流增大,功率因子降低。但气隙大可减弱谐波磁场,降低附加损耗。气隙太小易引起定转子扫膛,并因附加损耗增加而降低电机效率。
8. 异步电机转子扭斜可削弱轴向谐波电势相位,减少附加同步和异步转矩,降低附加损耗,提高效率,降低噪音和振动。
9. 容量较大的电机不宜使用单层绕组,容量较小的电机不宜使用双层绕组。
10. 大电机不宜使用铝合金支架,因刚度、强度较差。
11. 轴芯尽量避免使用不同宽度的键槽,二级位应倒圆角。
12. 电机两端使用滚动轴承时,轴向不要卡死。电机运行时,转轴散热比定子支架差,温升较高,转轴热膨胀大于定子部件和支架,因此一般加波浪介子加密封盖。皖南电机
13. 轴芯和转子芯片配合长度不宜过长(轴芯中间部分可缩小皖南电机价格表)。安徽皖南电机
14. 带滚动轴承结构的电机,转子不应产生轴向窜动(故密封内加波浪介子);滑动轴承的转子前端加弯介子,手提吸尘机的不带弯介子前端为E介子结构,虚位控制很小(0.1~0.4mm)。
15. 定、转子铁心不应错位,错位不利因素包括:错位减小空气隙有效面积,增大励磁电流,降低功率因子,增加定子电流和铜损,降低效率,温升上升;转子受到轴向力,加快轴承磨损,增大噪音和振动;影响电机正常通风。
16. 注意异步电机转子铸铝质量(可用硫酸溶解芯片观察)。
17. 电机起动电流约为额定电流的6倍,故不宜频繁起动;堵转电流约为额定电流的2.5~3倍,需200%电流才能冲断。
18. 引线不宜过细,过细的引线易导致绝缘老化。导体电流密度取4~6A/mm2,小电机取大值,大电机取小值。
19. 换向器和碳刷的摩擦噪声原因包括:换向器表面加工精度不足和粗糙度差;碳刷和刷盒间隙过大;碳刷弹簧弹力失效。此外,换向器表面杂物易产生火花。
20. 转子临界转速应大于1.2倍或小于0.8倍的额定转速,以免发生共振。
21. 电机干燥时避免温度急剧升高,过分潮湿的绕组,避免使用通入电流的方法进行干燥。
22. 定子槽楔不要高于铁芯内圆。
23. 拆卸轴承时,加力于密封内圈,不能受力密封外圈和钢球位。
24. 多粉尘场所不宜使用防护式电机,应使用封闭式电机(但封闭式电机散热不易)。
25. 不要使电机在电源频率过低的情况下运行。电源电压一定时,频率下降使磁通增加,电机设计一般使硅钢片工作在磁化曲线的饱和区,磁通增加使励磁电流增加较多,功率因子下降,电机电流增大,铜损增加,效率下降。皖南电机频率下降还使电机转速下降,风量减少,散热困难,电机温升上升。电源频率下降不仅使电机输出功率减少,而且使各项性能变坏。额定频率不能超过1%。
26. 不要使异步电机的电源电压过高或过低。电压过低,磁通减少,电机转矩与电压平方成正比下降,造成电起动困难;电机负载不变时,电流增加,损耗加大,温升上升,长时间低压运行可能使电机烧毁。