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如何平衡電機(jī)的性能參數(shù) 保證電機(jī)的最終使用要求?

  • 發(fā)布時(shí)間:??2021-07-29
  • 分類:行業(yè)資訊
  • 作者:
  • 來源:未知
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效率、功率因數(shù)、啟動(dòng)、溫升等。都是電機(jī)的關(guān)鍵性能參數(shù)。對(duì)于任何電機(jī)來說,不可能優(yōu)化所有參數(shù),也就是說,在追求某一性能指標(biāo)的同時(shí),其他性能參數(shù)可能會(huì)變差。因此,只能根據(jù)電機(jī)的使用特點(diǎn)進(jìn)行合理的性能平衡。這也是不同系列產(chǎn)品性能差異的原因之一。

01電機(jī)的效率參數(shù)分析

對(duì)于電機(jī)產(chǎn)品,當(dāng)鐵芯的磁密接近導(dǎo)體的電流密度時(shí),電機(jī)單位功率消耗的有效材料隨著轉(zhuǎn)速和容量的增加而減少,即當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率較高時(shí),材料利用率相對(duì)較高,損耗相對(duì)較小。同樣轉(zhuǎn)速的電機(jī),功率越大,相對(duì)材料越少,效率容易提高;對(duì)于容量相同但速度不同的電機(jī),高速電機(jī)的效率相對(duì)較高。這些知識(shí)可以作為電機(jī)產(chǎn)品成本計(jì)算和電機(jī)采購流程談判的一些經(jīng)驗(yàn)。我們用一系列三相異步電動(dòng)機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)證實(shí)了上述數(shù)據(jù)。

02功率因數(shù)性能參數(shù)分析

功率因數(shù)是指交流電路的有功功率與視在功率之比。在一定的電壓和功率下,數(shù)值越高,效益越好,發(fā)電設(shè)備可以充分利用的越好。對(duì)于異步電動(dòng)機(jī),勵(lì)磁電流與額定電流的比值越小,功率因數(shù)越高。為了提高電機(jī)的功率因數(shù),可以通過增加鐵芯重量來降低電機(jī)的氣隙磁密,通過增加銅耗來增加線路負(fù)載,但同時(shí)要考慮電機(jī)繞組的溫升和啟動(dòng)性能的合規(guī)性,減小電機(jī)的氣隙可以提高功率因數(shù),但加工成本和可靠性, 特別是與零件加工水平的匹配關(guān)系,必須加以考慮,以防止定子和轉(zhuǎn)子偏離中心,甚至掃過孔。

相對(duì)而言,小電機(jī)和低轉(zhuǎn)速電機(jī),以及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和大轉(zhuǎn)矩要求較高的電機(jī),對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)較低。

03電機(jī)運(yùn)行性能參數(shù)

大扭矩和起動(dòng)扭矩是電機(jī)產(chǎn)品非常重要的性能參數(shù)。為了提高大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,我們可以采用更高的氣隙磁密磁芯飽和度或增加每極每相的槽數(shù)。但鑒于制造工藝問題,尤其是多極電機(jī),功率因數(shù)指標(biāo)只能適當(dāng)降低。

提高電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和降低起動(dòng)電流的措施不適合轉(zhuǎn)子槽高小的情況,只能在轉(zhuǎn)子條的材質(zhì)上做文章,比如用合金鋁和黃銅,但這樣會(huì)導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行時(shí)銅耗增加,效率降低。

大中型高壓籠型電動(dòng)機(jī)定子采用矩形槽梯形齒,線圈絕緣較厚,受齒的磁密制約,氣隙磁密不能隨線路負(fù)荷的增加而提高定子為開口槽,由于齒頂漏電磁路飽和引起的槽漏抗、諧波漏抗、斜槽漏抗等特定因素,其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小。

但是繞線式電機(jī)起動(dòng)性能好,但是電機(jī)的結(jié)構(gòu)和制造成本,尤其是材料成本,要比籠型電機(jī)高很多。此外,滑環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦損耗和電壓降導(dǎo)致電機(jī)效率不同程度的降低。電機(jī)越小,效率降低越多。

鑒于以上分析,對(duì)于不同用途的電機(jī),應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置和平衡性能參數(shù),以滿足使用的需要,同時(shí)還必須考慮制造成本和可靠性。

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