技術知識
東莞電機的電磁設計注意事項
①不要設計過于細長或扁平的電機
電機設計力求以最少的材料和成本獲得最佳的性能。一般說來，扁平的電機有效材料用鐵較少，用銅較多．結構材料較多。細長的電機有效材料用鐵較多．用銅較少，結構材料較少，但結構的剛度較差。
所以電機的直徑和長度之比有一個最佳值．鐵心內(nèi)圓和長度之比為1：1左右。設計電機要根據(jù)電機各種性能要求及市場上有效材料，結構材料的價格進行優(yōu)化設計，此外還要考慮系列化、零部件通用化以及結構的工藝性、工模具的成本等問題。如東莞電機下圖所示：
②電機鐵心的磁通密度不宜過高或過低
當鐵心材料、頻率及硅鋼片厚度一定時．鐵損耗決定于磁通密度的大小。磁通密度過高．使鐵耗增加．電機效率降低．鐵心發(fā)熱使電機溫升增高。并由于勵磁安匝增加．電機功率因數(shù)降低。所以鐵心的磁通密度不宜過高,盡量避免用在磁化曲線的過飽和段。小型電機一般不超過155T。磁通密度過低則使電機材料用量增加，成車提高。
③電機線圈的電流密度不宜過大或過小
電機線圈具有一定電阻，當電流通過線圈時就產(chǎn)生損耗，使電機效率降低，繞組溫度升高。電機設計時希望減小電阻，以減少損耗，降低溫升，提高效率。降低電流密度，增加導線截面積可以減小電阻，但會導致線圈材料用量增加。由于槽面積的加大，引起鐵心磁密增加，使電機的勵磁電流及鐵損耗增加。所以電流密度的選擇要全面考慮電機性能。電流密度一般選用3～7A／mm2。對于大電機及封閉式電機取小值．對于小電機及開啟式電機則取大值。如東莞電機下圖所示：
線圈電流密度低，導線截面大 線圈電流密度高，導線截面小
鐵心槽孔大，齒部窄 鐵心槽孔小，齒部寬
④電機的槽滿率不宜過高或過低
所滑槽滿率是指槽內(nèi)導線的面積和槽有效面積之比，即N2d
如東莞電機下圖所示：
式中，N為導線并繞根散l=為每槽導體數(shù)；d為導線絕緣后外徑Is，為槽有效面積(為槽面積減擊槽絕緣所占面積)。槽滿率大,表示槽內(nèi)填充緊密，槽滿率小，表示槽內(nèi)填充松散。就電機用料的充分利用和運行性能來說，槽辨率最為好。但過高嵌線困難，勞動量及工時增加，容易損傷絕緣。槽滿率低，電機運行時導線在槽內(nèi)松動，易摜壞絕緣，此外，槽內(nèi)空隙多．由于空氣導熱差，影響線圈的散熱，使電機溫升增高。槽滿率一般取75％～78％，不大于80％。如東莞電機下圖所示：
⑤電機槽形的設計盡可能選用平行齒梯形槽
硅鋼片工作在磁化曲線的飽和段，單位長度勵磁消耗的安匝數(shù)隨磁通密度的增加而大量增加。為了合理充分利用電機內(nèi)部空間，電機設計時總是使硅鋼片比較飽和。如果采用梯形齒，則齒的窄部由于磁通密度大，勵磁安匝數(shù)大量增加，電機的功率因數(shù)降低。如果采用平行齒．則沿齒部長度內(nèi)磁通密度均勻，勵磁消耗的安匝數(shù)大為減少。如東莞電機下圖所示：
⑥槽形邊緣不要有尖角，如東莞電機下圖所示：
槽形的設計應考慮便于沖模的制造。沖模淬火時．凹槽尖角處常因應力集中而產(chǎn)生裂紋。園角還有助于延長沖模壽命。槽形設計其邊緣處應盡量采用圓角，圓角半徑應不小于1mm。
⑦盡量用圓底槽代替平底槽
圓底槽的優(yōu)點：
A.圓底槽能改善導線的填充情況．槽絕緣不易損壞，在槽滿率相同的情況下，圓底槽嵌線比平底槽容易。
B.轉于鑄鋁時，圓底槽比平底槽鋁水填充情況好。
C. 圓底槽比平底槽便于模具制造。如東莞電機下圖所示：
⑧定子槽數(shù)不要太多或太少
異步電動機定子槽數(shù)多，磁動勢、電動勢波形好．附加損耗小，電機效率高。槽數(shù)多，還使線圈和鐵心的接觸面積增加，線圈散熱好，溫升低。但槽數(shù)多，鐵心齒部過窄，沖壓變形大，工藝性差。槽數(shù)多還使模具制造成本增加，有關電機設計的問題，線圈制造及下線工時增加，一般說來．定子槽數(shù)多、電機性能好．但成本高。
一般異步電動機每極每相槽散q≥2。如東莞電機下圖所示：
⑨電機鐵心槽口寬度不宜過大
電機槽口太小，下線困難。電機槽口太大．使氣隙磁通分布不均，齒諧波增大．附加損耗增加。半閉口槽的槽口寬度一般為2～3根導線的直徑，約為3．5mm。低壓成形線圈采用槽內(nèi)四個元件邊的半開口槽結構，使其槽口寬度減少為槽寬的一半。如東莞電機下圖所示：
⑩異步電動機避免選用過大或過小的氣隙
氣隙是指電機定子和轉子間的空隙。氣隙大小對電機性能及制造工藝有很大的影響。氣隙大．磁阻大，勵磁安匝數(shù)多，使電機勵磁電流增大．電機功率因數(shù)降低。但氣隙大使諧波磁場減弱，電機的附加損耗降低。氣隙大，對電機零部件的同軸度及裝配精度的要求降低；氣隙過小，則容易引起定轉子掃膛，以及由于附加損耗增加而使電機效率降低。如東莞電機下圖所示：
標簽: 東莞電機 電機 異步動電機
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