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轉(zhuǎn)子槽形與電機(jī)整體性能關(guān)系分析

更新時(shí)間:2024-12-25點(diǎn)擊次數(shù):77

轉(zhuǎn)子槽形的類型及尺寸大小,對(duì)于電機(jī)性能的影響非常大,有時(shí)直接決定了電機(jī)的應(yīng)用特性。從幾何的角度分析,轉(zhuǎn)子槽的齒寬和軛高必須相匹配,確保各段磁路飽和水平基本一致,同時(shí)兼顧加工工藝及鐵芯機(jī)械強(qiáng)度和各部位剛度的要求。具體實(shí)際參數(shù)的設(shè)定方面:

1)槽的形狀或類型關(guān)系到電機(jī)的應(yīng)用特性,如轉(zhuǎn)子槽沿槽高方向?qū)挾鹊淖兓壤筒鄹叨鹊呐浣M將直接影響到電機(jī)的整體性能水平;

2)槽的大小取決于導(dǎo)體電流大小,槽形尺寸參數(shù)確保磁路各部位磁通密度處于合理范圍。

以異步電機(jī)為例,轉(zhuǎn)子槽有效面積大、電流密度小,意味著轉(zhuǎn)子電阻小,電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)效率高、發(fā)熱水平低,但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩??;轉(zhuǎn)子槽寬高比小或選用截面有突變的凸形或刀形槽時(shí),可以利用趨膚效應(yīng),最大限度加大起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電阻、提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,同時(shí)確保穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子電阻足夠小、效率高。實(shí)際上,不同應(yīng)用工況的電機(jī)轉(zhuǎn)子槽形之所以區(qū)別非常大,就是基于以上理論,使應(yīng)用特性趨于優(yōu)。

方案對(duì)比:

兩種的設(shè)計(jì)方案可以比較鮮明地反映出轉(zhuǎn)子槽形與電機(jī)整體性能間的關(guān)聯(lián)情況。

第一,雙鼠籠電機(jī) 一般上籠截面小、下籠截面大。起動(dòng)時(shí),趨膚效應(yīng)顯著,主要由上籠導(dǎo)流,下籠匝鏈漏磁通非常大、流過的電流非常小,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電阻非常大,因而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也很高;穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),因轉(zhuǎn)子電流的頻率很小,趨膚效應(yīng)可忽略不計(jì),雙籠共同承擔(dān)載流作用,故而轉(zhuǎn)子電阻小,損耗和發(fā)熱小,電機(jī)效率提高。盡管雙籠結(jié)構(gòu)一定程度上可以彌補(bǔ)運(yùn)行性能方面的缺陷,但該類電機(jī)效率、功率因數(shù)依然比較低,除了礦井掘進(jìn)機(jī)類重載起動(dòng)設(shè)備,一般很少采用這種設(shè)計(jì)方案。

第二,單鼠籠梨形槽轉(zhuǎn)子 所有類型轉(zhuǎn)子槽中,籠梨形槽轉(zhuǎn)子的運(yùn)行特性最好,但起動(dòng)性能也最差。然而,由于電力電子技術(shù)的發(fā)展,變頻器供電的變頻電機(jī)越來越普遍,就是因?yàn)閱问蠡\梨形槽轉(zhuǎn)子電機(jī)的起動(dòng)性能可以由變頻器軟啟動(dòng)來彌補(bǔ),可以滿足大多數(shù)應(yīng)用工況。

綜上所述,電機(jī)整體性能與轉(zhuǎn)子槽形緊密相關(guān),如何選用轉(zhuǎn)子槽形往往會(huì)因?qū)嶋H應(yīng)用目標(biāo)的不同而進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。


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