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不同类型电机的气隙与电机性能关系

2019-10-18 16:53:37     来源:电机技术日参        

【大比特导读】电机的几何尺寸很多,有铁心尺寸、绕组尺寸、外形尺寸、安装尺寸,其它各种结构部件的尺寸。但是究竟哪些是主要尺寸:电机的电磁过程主要是在气隙中进行的,其能量形式的转换则是通过“气隙主磁通”进行的。

气隙是电机定子与转子之间的空隙。电机运行过程中,定子不转,而转子相对于定子需要转动,气隙是电机运行所必须;根据电机类型的不同,气隙大小也不同。一般来讲,异步电机气隙小,而同步电机气隙大。

电机气隙的重要性

电机的几何尺寸很多,有铁心尺寸、绕组尺寸、外形尺寸、安装尺寸,其它各种结构部件的尺寸。但是究竟哪些是主要尺寸:电机的电磁过程主要是在气隙中进行的,其能量形式的转换则是通过“气隙主磁通”进行的。

因此主要尺寸就必定与气隙有密切关系。实践证明,靠近气隙的电枢直径与铁心有效长度是电机的主要尺寸,而气隙可以说是第三个尺寸。从几何角度看,这些尺寸一经确定了,其它尺寸就大体上确定了,而且不少电磁性能也就基本上为它们左右或稍许变动。

电机气隙适当就好

气隙是电机磁路的一个重要部分,对电机性能影响很大。制造良好的异步电动机,气隙不仅应当均匀,气隙长度值也应适当。气隙越大,励磁电流也越大,耗用的无功功率也越多,电机功率因数越低。为了减少励磁电流,提高功率因数,气隙应当愈小愈好。

但气隙过小会引起电动机的附加损耗增加,甚至发生定子与转子相擦。为减小磁场脉振引起的附加损耗和减少谐波漏磁,并使制造方便、装配容易、运行可靠,气隙又不能太小,因此须兼顾各方面的要求。中、小型异步电动机的气隙通常为0.2~1.5mm。

永磁同步电动机气隙特点

永磁同步电动机的主要尺寸可由所需的最大转矩和动态响应指标确定。永磁同步电动机动态响应性能指标体现在最大电磁转矩作用下电动机由静止加速到转折转速所需时间的大小,在保证电动机响应特性指标的前提下,确定定子内径的最大值。由此确定电动机的定子铁芯长度。

永磁同步电动机的气隙长度一般大于同规格感应电动机。调速永磁同步电动机采用高性能的稀土永磁材料,因此稍微增大气隙不会引起电机性能的改变。电机气隙的选择不但与所采用的转子磁路结构有关,而且与电机的弱磁扩速能力要求有关。在表面或转子磁路结构的调速永磁同步电机中,转子铁芯上的瓦片形磁体需要加装磁体保护套。为减小漏磁,保护套一般采用非导磁材料,因此永磁同步电动机的有效气隙较大。对于采用内置式转子磁体结构且要求有一定恒功率运行速度范围的调速永磁同步电动机,气隙不宜太大,否则将导致电动机的直轴电感过小,弱磁能力不足,无法达到要求的最高转速。

在确定永磁同步电动机的定子外径时,一般是在保证电动机有足够散热能力的前提下,为提高永磁同步电动机效率而加大定子外径或为减小电机制造成本而缩小定子外径,视具体情况而定。

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