、超电动机的设计要点是降低各项损耗(铜、铁、机械和杂散耗),提高电动效率。所采取的措施包括:
1.应用特殊下线工具,提高定子槽满率,增加了铜线的截面积;
2.提高制造精度,缩短线圈端部长度,加强冲片和定子铁心的制造质量,从而减少铁耗和激磁电流及其引起的铜耗;
3.改善转子槽绝缘工艺,降低负载杂耗;合理的选择硅钢片的牌号,降低铁损和定子铜耗。各个损耗占得百分比是怎样的呢?
1.首要解决的是定子铜耗问题。
因为定子绕组铜损耗Pcu1约占总损耗的40%,主要为满载时定子绕组在运行温度下的电阻损耗。
2.其次是降低铁损
铁心损耗PFe占总损耗的20%左右,由交变主磁通在定子或转子铁心中产生的磁滞损耗和涡流损耗组成。正常运转时,异步电机转子的磁通变化频率很低,转子铁心损耗可以忽略不计。
3.再一个是降低转子铜耗
转子铜耗PAI2约占总损耗的25%;
4.降低机械耗
机械损Pfw约占总损耗的5%,包括风扇及通风系统的损耗,电机转子表面的摩擦损耗、轴承摩擦损耗和密封圈摩擦损耗等。风摩耗的产生与电机转速、通风方式、风扇形式、风扇外径、转子外径、轴承类型、润滑特性、机械加工精度及装配质量等有关。
5.降低负载杂散损耗
电动机的负载杂耗随电机设计、制造工艺以及功率、转速和材料不同而变化,一般在输入功率的0.5%~3%之间,随着功率的增加,负载杂耗所占输入功率的比例而减小。
怎么提高电动的效率呢?
要提高电机效率,从理论上讲希望尽可能提高电机线负荷、气障磁通密度和线电流密度。现在设计中,一般气隙磁通密度在0.40~0.80T之间,定、转子齿扼部磁密设计取值一般也不超过1.65T,限制了电机效率提高。
若采用高磁导率尤其是在中高磁场下具有磁导率高、比损耗低硅钢片,即为提高气隙磁通密度,调整线负荷和线电流密度提供条件。也就在提高电机效率方法中又增加了一条新的途径,即使用磁化性能更好的磁导率高、比损耗低、薄规格、同板差小的电工钢片。通过电磁负荷的重新设计一般是提高磁密、降低电负荷或电密,充分利用硅钢片的重要性能指标一磁导率,对提高电机效率有明显效果。此外,在条件允许的情况下,还可以使用常温超导材料,使电机损耗更大的降低,进一步提高电机效率。对于小功率电机可以考虑采用铸铜转子方案。
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