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同一中心高条件下,电机的功率为何有较大差别?

2021-01-18 11:54:50     来源:电机技术日参        

【大比特导读】用最常见的IP23和IP54电机比对:同一中心高条件下,IP23电机的功率要比IP54电机的大,有的还大的离谱。为何会如此?散热条件差太多了。

同一中心高条件下电机的功率为何有较大差别?这个问题似乎非常简单,特别是电机行业专业人士看来,好像过于低级。但对于非专业人士,特别是电机客户群体,感兴趣的程度有如股民关心股价涨跌,试图从中获益或降低成本。这里我们还是追根溯源,细细说道说道,究竟有哪些个门道或玄机。

01不同防护等级的散热条件所导致的差异性

用最常见的IP23和IP54电机比对:同一中心高条件下,IP23电机的功率要比IP54电机的大,有的还大的离谱。为何会如此?散热条件差太多了。

电机

IP23电机绕组的散热,基本通过直接与外界热交换的方式进行。比较通行的风路设计为:冷空气从电机两端的窗口进入,被导向发热部位,吸收电机散发的热量后,从基本处于机座中间的窗口出来,消散在周围环境中。电机发热部件几乎与散热介质全面接触,传热直接、热交换效率高。如果散热介质空气的流通路径合理,电机绕组热负荷或单位长度线圈分布圆周上的安匝数(电负荷)与绕组电流密度的乘积可以选的很高,意味着单位材料可承载的电功率要大,电机体积可以大大缩减。

而磁负荷因导磁材料饱和水平的限制基本不会有太大变化,IP44及防护等级更高的封闭式电机与IP23及其他不同防护水平的开启式电机相比较,热负荷只能达到1/2左右的水平,且必须配置加强机壳表面散热的风扇、风罩,通风散热的方式为通过机壳表面与外界空气进行热交换,单位体积承载功率也小得多。因此,同中心高条件下,防护式电机的功率要比封闭式电机功率大,且通风噪声也小。

电机选型首先要以具体的运行环境为依据,尽管同功率的防护式电机机座号要小,价格便宜且可靠性高,但运行环境恶劣,仍然是不能选用的。但是,存在许多模棱两可的情况,这就需要客户适度地对防护提出要求,既不防护过度、又可满足特定工况可靠运行的要求,以上相关知识就是正确权衡和选择的理论基础。

02同系列电机同中心高条件下的功率差异性

对于中小型电机,为了满足不同功率要求下设备的拖动需求,会以机座安装尺寸为基础,通过轴伸尺寸、机座长短的小范围调整,设定不同的功率档。

同一中心高功率档设定的方式有两种:

(1)极数相同、功率档不同

电机的构件差异性表现在铁芯长度、绕组和地脚安装尺寸方式,如H315中心高条件下S、M、L机座的轴向安装尺寸的差异性和同等长度机座功率的差异性。

(2)极数不同、功率档不同

2P、4P、6P、8P、10P和12P等不同极数的电机,功率不同也可能相同。机座长短和安装尺寸依据额定扭矩的大小安排,即转速低、功率大的电机轴伸直径大一些、机座长一些。

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