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这26例电机设计中的禁忌你知道多少?

学术研究2024.02.23
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1.线圈电流密度不宜过大或过小:电机线圈具有一定的电阻.当电流通过线圈时就产生损耗.绕组温升高,电机设计希望减小电阻,以减小损耗,提高效率.加粗线径,降低电流密度可以减电阻,但会线圈材料用量增加.由于槽面积的加大,引起铁心磁密增加,使电机的励磁电流和铁损增加.通常感应电机j取3~7A/mm² (槽面积大也就是芯片设计时铁心槽孔大)


2.电机铁心的磁通密度不宜过高或过低. 当铁心材料,频率和硅钢片厚度一定时铁损决定于磁通密度Ø的大小,磁通密度过高使铁损增加,电机效率降低,铁心发热使电机温升增高.并由于励磁安匝增加电机功率因子降低,所以铁心的磁通密度不宜过高,尽量避免用在磁化曲线的过饱和段,磁密过低则使电机材料用量增加,成本提高.芯片齿部窄,磁密高即槽入线的空位大也就是铁心槽孔大反之.
微信图片_20240223165635.jpg图片来源网络
3.电机槽满率不宜过高或过低. 一般取75~85%槽满率低电机运行时导线在槽内松动.易损伤绝缘.此外槽内空隙多,由于空气导热差,影响线圈的散热使电机温升增高.
4.电机槽形的设计尽可能选用平行齿梯形槽并槽形边缘不要有尖角,尽量用圆底槽,由于圆槽铸铝时填充好,并做模方便.定子芯片嵌线容易.
5.电机槽口宽度不宜过大,槽口太大使气隙磁通分布不均,齿谐波增大附加损耗增加,通常约3.5mm,太小入线困难,
6.定子槽数不要太多或太小.异步电机定子槽数多,磁势,电势波形好,附加损耗小,电机效率高槽数多还使线圈和铁心的接触面积增加,线圈散热好,温升低.性能好但制作工艺困难.成本高
7.异步电机气隙大,磁阻大,励磁安匝数多,使电机励磁电流增大,电机功率因子降低,但气隙大使谐波磁场减弱,电机附加损耗降低, 气隙太小易引起定转子扫膛,以及由于附加损耗增加而使电机效率降低.
8.异步电机转子扭斜可以使转子导条沿轴向的谐波电势相位不同而被削弱,从而减少了附加同步转矩,及附加异步转矩,降低电机附加损耗,提高效率,降低噪音,振动.
9.单层绕组不要用于容量较大的电机,容量较小的电机不要双层绕组.
10大电机不宜用铝合金做支架由于刚度,强度差些
11.转轴上尽量避免用不同宽的键槽(即介子槽)轴芯二级位应倒圆角.
12电机两端都用滚动轴承时轴向不要卡死.因为电机运行时转轴的散热比定子支架差,温升高些,转轴的热膨涨要大于定子部件,和支架,机座.转轴就不能自由膨胀,所以一般加波浪介子加啤令盖.
13.转轴和转子芯片配合的长度不要太长.(轴芯中间部分可以缩小解决)
14.带滚动轴承结构的不要使电机转子产生轴向窜动.(所以啤令内加波浪介子)滑动轴承的在转子前端加弯介子 手提吸尘机的不带弯介子是前端是E介子结构虚位控制很小0.1~0.4mm
15.电机的定,转子铁心不要错位,错位不利的原因a:错位相当于空气隙有效面积减小,励磁电流增大,功率因子降低.,还使定子电流大定子铜损大,效率低.温升高. B:转子受到一个轴向力加快轴承磨损.增大电机的噪音和振动.(但有些成品运行向前端一个方向常常磨一端轴承此时故意错位)c:影响电机的正常通风.
16.注意异步电机转子铸铝质量(可用硫酸化解芯片看)
17.引线不要过细如果过细的引线容易绝缘老化通常导体电流密度取4~6A/mm²小电机取大值.大电机取小值.
18.电机起动电流一般是额定电流的6倍左右,所以不要频繁起动,堵转的电流菲士通常是额定电流的2.5~3倍. 电流菲士需200%的电流才能冲断.
19.转子临界转速应大于1.2倍或小于0.8倍的额定转速以免发生共振.
20.电机干燥时应避免温度急剧升高.过分潮湿的绕组,应避免用通入电流的方法进行干燥.
21.定子槽楔不要高于铁芯内圆
22.拆卸轴承入轴承应当加力于啤令内圈,不能受力啤令外圈和钢球位.
23.多粉尘场所不要用防护式电机应用封闭式电机.(但封闭式电机不易散热.
24.不要便电机在电源频率过低下运行.电源电压一定时,频率下降使磁通增加,电机设计一般使硅钢片工作在磁化曲线的饱和区,磁通增加使励磁电流增加较多,功率因子下降,电机电流增大铜损增加,效率下降,频率下降还使电机转速下降.风量减少,散热困难,电机温升增高.电源频率下降不但电机输出功率减少,而且使各项性能变坏.额定频率不能超过1%
25.不要使异步电机的电源电压过高或过低 电压过低电机磁通减少,电机转矩则与电压平方成正比下降.造成电起动困难,电机负载不变时电机电流增加,损耗加大,温升增高,长时间低压运行可能使电机烧毁.
26.换向器和碳刷的摩擦噪声.是因为a换向器表面加工精度不够和粗糙度较差.b.碳刷和刷盒间隙过大.c碳刷弹簧弹力失效.另外换向器表面有杂物易产生火花。



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