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 電機(jī)氣隙簡述

電機(jī)定子壓圈之間的間隙稱為氣隙。異步電機(jī)和隱極同步電機(jī)理論上是均勻氣隙。凸極同步電機(jī)極靴表面與定子表面為偏心圓，存在更大氣隙δmax與朂小氣隙δmin，一般δmin/δmax控制在0.7左右；而極間氣隙與極靴表面氣隙相比，屬于無窮大氣隙。通常談到凸極同步電機(jī)氣隙實(shí)際上是指極靴表面下氣隙。電機(jī)磁路可形象地表述為一條條閉合回路。磁路壓降計(jì)算選擇通過磁極中心的一條，磁場分析則根據(jù)磁通密度的大小繪出疏密不同的磁力線或磁通密度云圖。用來進(jìn)行磁壓降計(jì)算的閉合磁路上，氣隙所占的長度比例很小，但磁壓降幾乎都消耗在上，或者說，氣隙尺寸決定了激磁安匝數(shù)的大小。

異步電機(jī)的氣隙選擇因素

異步電機(jī)的特點(diǎn)在于它的氣隙很小，中小型電機(jī)一般為0.2~1.5mm。因氣隙的大小對異步電機(jī)的性能及運(yùn)行可靠性影響很大，確定氣隙長度δ時(shí)，必須考慮以下因素：

1）為降低勵(lì)磁電流，改善功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡量??；

2）氣隙小，諧波磁場及諧波漏抗增大，使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低，雜散損耗增加，溫升可能升高；

3）為保證電機(jī)運(yùn)行可靠性，避免氣隙不均勻而引起定、轉(zhuǎn)子相擦，氣隙不能太小。電機(jī)氣隙長度選擇經(jīng)驗(yàn)?

初始選取異步電機(jī)氣隙長度δ時(shí)，可按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

（1）30千瓦及以下的小型電機(jī)，當(dāng)極數(shù)2P=4~12時(shí),δ=0.2+D/1000(mm)；當(dāng)極數(shù)2P=2時(shí),δ=0.3+D/666(mm)。

（2）30千瓦以上大、中型電機(jī)，當(dāng)極數(shù)2P=4~12時(shí),δ=D(1+9/2P)/1000(mm)；當(dāng)極數(shù)2P=2時(shí),δ=0.6+D/1600(mm)。空氣隙長度δ也是同步電機(jī)的朂重要尺寸之一，它決定了電機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。直軸同步電抗Xd基本由空氣隙長度δ決定，而直軸同步電抗Xd決定了電機(jī)的更大轉(zhuǎn)矩（靜態(tài)過載能力）和穩(wěn)態(tài)短路電流，δ愈大，Xd愈小，因而更大轉(zhuǎn)矩（靜態(tài)過載能力）和穩(wěn)態(tài)短路電流愈大。

設(shè)計(jì)氣隙與制造過程控制

氣隙大小選擇除考慮以上設(shè)計(jì)要求外，還應(yīng)與對應(yīng)的制造工藝相適應(yīng)，保證產(chǎn)品性能的同時(shí)兼顧生產(chǎn)可行性和生產(chǎn)加工效率。在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中，氣隙不勻是比較常見的質(zhì)量問題，該問題的直接后果是電機(jī)運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)為低頻電磁聲和振動(dòng)。導(dǎo)致氣隙不勻的問題較多，如機(jī)座加工不同心、機(jī)座馬蹄、定子鐵芯不同心、定子鐵芯馬蹄、轉(zhuǎn)子與軸不同心、轉(zhuǎn)子鐵芯與軸配合松動(dòng)、軸承與軸配合松動(dòng)等都會(huì)導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行時(shí)定轉(zhuǎn)子氣隙不勻。氣隙不勻?qū)е碌牡皖l電磁聲，在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)表現(xiàn)為比較沉悶的聲音，而且會(huì)隨之著電機(jī)電壓的升高而表現(xiàn)更為明顯，但只要切斷電源，電磁聲馬上消失；對于氣隙嚴(yán)重不均勻的電機(jī)，電機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)同時(shí)伴有振動(dòng)，氣隙嚴(yán)重不均勻時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)掃膛?？傊?，定轉(zhuǎn)子間空氣隙長度對電機(jī)的性能、運(yùn)行可靠性至關(guān)重要，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的選取到制造環(huán)節(jié)全過程零部件符合性對氣隙長度的影響，直接決定了能否生產(chǎn)出高性能的電機(jī)產(chǎn)品來，也是體現(xiàn)電機(jī)制造水平的關(guān)鍵因素。