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电机铸铝转子槽形优势

2019-10-09 16:34:52     来源:电机技术日参        

【大比特导读】绕线式转子槽形,因受到嵌线工艺、电磁线型式、绝缘材料等因素的影响,其槽形的设计限决条件较多;而对于通过铸造方式实现的转子,其槽形则可以最大限度地,按照性能需求而个性化一些。

对于大多数电动机,定子铁芯槽内要嵌入电磁线,以提供电机运行的旋转磁场;而电机的转子铁芯部分则有两种情况,一种是通过铸造方式实现的铸铝或铸铜转子;另一种则是绕线式转子,即在转子铁芯内嵌入电磁线。

绕线式转子槽形,因受到嵌线工艺、电磁线型式、绝缘材料等因素的影响,其槽形的设计限决条件较多;而对于通过铸造方式实现的转子,其槽形则可以最大限度地,按照性能需求而个性化一些。

对于铸造方式实现的转子,运用最多的是铸铝转子,目前运用最广泛的是高压铸铝和离心铸铝工艺,两种铸铝方式都具备加工效率高的特点;还有一种是比较少见的低压铸铝,这种铸铝方式效率要低,但是比较容易满足电机的高效率需求。

但是,无论哪种铸铝方式,设备、工装、模具、工艺参数,以及与槽形相匹配的转子端环、风叶片、平衡柱直径等,都对铸铝综合质量有影响;也就是说,我们一方面要考虑槽形本身与电机性能的相关性,另一方面还需要有适宜的工艺作保证。

集肤效应在电机起动性能控制上的应用

当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,也就是说电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大,导体内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加,使它的损耗功率也增加。这一现象称为趋肤效应。通过电机产品铸铝转子槽形的设计,利用集肤效应,改善电机的起动性能。

导体中的交变电流在趋近导体表面处电流密度增大的效应。在直长导体的截面上,恒定的电流是均匀分布的。对于交变电流,导体中出现自感电动势抵抗电流的通过。这个电动势的大小正比于导体单位时间所切割的磁通量。以圆形截面的导体为例,愈靠近导体中心处,受到外面磁力线产生的自感电动势愈大;愈靠近表面处则不受其内部磁力线消长的影响,因而自感电动势较小。这就导致趋近导体表面处电流密度较大。由于自感电动势随着频率的提高而增加,趋肤效应亦随着频率提高而更为显著。趋肤效应使导体中通过电流时的有效截面积减小,从而使其有效电阻变大。

集肤效应的其他应用

在高频电路中可用空心铜导线代替实心铜导线以节约铜材。架空输电线中心部分改用抗拉强度大的钢丝。虽然其电阻率大一些,但是并不影响输电性能,又可增大输电线的抗拉强度。利用集肤效应还可对金属表面淬火,使某些钢件表皮坚硬、耐磨,而内部却有一定柔性,防止钢件脆裂。

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