电机转子槽形和槽数选择过程中,面临的4个矛盾!

2021-06-16 11:08:44 尼格电子

转子槽的形状和大小对转子电阻和漏磁有直接影响,进而会影响到电机的效率、功率因数、最大转矩以及起动转矩等各项性能指标,而恰恰被影响到的性能,对于电机产品又是举足轻重的。

在实际操作过程中,往往需要为某一个性能而舍弃对其他性能的苛求,鱼和熊掌不可兼得这一古训用在这里,还真是恰如其分。当然,一些新材料、新工艺方面的革命性技术突破暂时会打破这一法则,如以少胶粉云母带为主材的高压电机绝体系结合真空压力浸漆新工艺技术应用初期,曾一度在绝缘厚度的减小与耐电压、耐电晕的水平提高方面到了鱼和熊掌兼得的效果,但之后仍然摆不脱法则约束,总得面对难以处置的矛盾或尴尬。

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1 起动性能与过载能力的性能制衡

为了提高电机过载能力需要增大最大转矩,那么就要减小转子漏抗;而为了满足起动过程的小起动电流大起动转矩,又要求尽可能加大转子趋肤效应,但转子槽漏磁和漏抗不可避免的也要加大。

2 效率与起动性能的制衡

我们知道,增大转子电阻可以改善电机起动性能,如缩小转子槽、采用双笼转子,但由于转子电阻和漏抗电流的增加,定转子铜耗会明显增大,导致效率降低。

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3 功率因数与起动性能的制衡

为了改善电机起动性能,我们运用到趋肤效应,如采用深窄槽、凸形槽、刀形槽、深槽或双鼠笼槽等增加起动时转子电阻的措施,但最直接的影响是增加了转子槽漏磁、增大了转子漏感,使转子的无功电流增大,大多数情况下会直接导致功率因数降低。

4 效率与功率因数性能制衡

如果转子槽面积增大电阻即减小,转子铜耗会下降自然效率会提高;但是因转子齿轭导磁面积减小,磁阻会增大,磁通密度上升,导致铁耗增加,功率因数下降。许多以效率为优化目标的电机,总会出现这样的现象:效率的提升确实显著,但额定电流大了,功率因数低了,客户投诉高效电机不如普通电机。

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电机设计本就有许多得与舍的问题,本文涉及的只是外特性方面反映出来的,如何去平衡这些性能关系,需要深次层探索内在特性,熟练应用得与舍的循环迭代思维模式,破解所谓的矛盾或尴尬。


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