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宜興談定電機(jī)定子壓圈氣隙對(duì)電機(jī)性能的影響

發(fā)布時(shí)間: 2019-02-18 08:40:59

新聞來(lái)源: 無(wú)錫鼎晟達(dá)金屬制品有限公司

 電機(jī)氣隙簡(jiǎn)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(wú)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(guò)磁極中心的一條,磁場(chǎng)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(lái)進(jìn)行磁壓降計(jì)算的閉合磁路上,氣隙所占的長(zhǎng)度比例很小,但磁壓降幾乎都消耗在上,或者說(shuō),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(duì)異步電機(jī)的性能及運(yùn)行可靠性影響很大,確定氣隙長(zhǎng)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(chǎng)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(zhǎng)度選擇經(jīng)驗(yàn)?

初始選取異步電機(jī)氣隙長(zhǎng)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)??諝庀堕L(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)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(guò)載能力)和穩(wěn)態(tài)短路電流愈大。

設(shè)計(jì)氣隙與制造過(guò)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(duì)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(guò)程中,氣隙不勻是比較常見的質(zhì)量問(wèn)題,該問(wèn)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(wèn)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(duì)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。總之,定轉(zhuǎn)子間空氣隙長(zhǎng)度對(duì)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(guò)程零部件符合性對(duì)氣隙長(zhǎng)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(lái),也是體現(xiàn)電機(jī)制造水平的關(guān)鍵因素。

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