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电机的损耗包括什么(电机频率降低后功率的变化)
时间:2022-07-01 08:53

在上一个话题中,我们谈到了异步电机的效率。效率与电机损耗直接相关,而损耗是负相关的,即当电机损耗大时,效率会降低,也就是说要保证电机的效率,就要采取相关措施降低损耗。

电机的损耗由定子铜损耗、转子铜损耗、铁损耗、风摩擦损耗和杂散损耗组成。以笼型电机为例,有人通过大量的试验数据进行了统计和计算,发现定子的铜损耗占比最大,在25-40%之间,其次是铁损耗,占20-25%,转子的铜损耗占18-23%,风摩擦损耗占5-15%,杂散损耗占5-10%。根据不同的损耗,在不同的阶段,可以采用不同的方法进行控制,可以达到提高电机效率的最终目的。

01定、转子铜损耗的控制

在电机的设计和工艺上采取一些措施,是降低损耗的顶层措施,也是降低定子铜损的基础。比如在绝缘结构和操作工艺性一致的前提下,缩短定子绕组端部尺寸,减少定子绕组匝数,增加导电面积都是非常有效的措施。然而,由于各种原因,这些措施往往无法实施。在这种情况下,可能需要增加铁件长度、扩大槽形和线径、减少匝数等措施。然而,这些措施势必会不同程度地增加材料成本。

除了以上措施外,通过改变槽形也是非常有效的措施:比如将原来的开口槽改为半开口槽,对于铸铝转子电机,采用封闭槽,旨在充分利用铁芯的齿槽形状,使电机的气隙系数尽可能大,漏抗不要太大,最终达到降耗的目的。

对于铸铝转子电机,充分利用液态充型的工艺特点,最大限度地优化转子冲片的槽形,如凸形、刀形、双笼形、封闭槽设计等,都是非常有利的设计改进,对提高电机效率起到积极作用。

在工艺上,绕线缠绕、嵌线、绝缘处理等相关工序非常重要。如何实现较小端部绕组的顺利开槽,如何减少绕组过程中的无效长度,如何通过绝缘处理更好地固化绕组,都是非常有效的降低损耗的工艺方法。在实际操作过程中,可以发现,同样的线圈,男生缠绕的线圈比女生缠绕的线圈更有规律,好埋的材料更少。自动绕线机的线圈具有良好的线圈一致性,通过调节张力可以将无效材料减少到最小,有利于损耗控制。

00-1010铁损、铜损和材料成本多的时候会成为矛盾,比如增加铁长减少铁损但增加铜损;通过使用比损耗较小的硅钢片,铁损降低,但材料成本再次上升。总之,减少损失是一个系统工程,如何平衡是非常重要的。但如果排除其他因素,从铁芯制造的过程控制来控制铁损是有利的措施。

通过对设备和冲剪模具的改进,可以最大限度地减少冲片毛刺。通过冲压方式的调整,保证了冲压的一致性,叠片铁芯足够光滑,减少和消除了不必要的切边和顿挫。通过必要的检测和控制手段,可以保证硅钢片的材料性能符合性。

02铁损耗控制

对于这个损失,让我们从一个非常直观的事实开始。对于自风扇冷却的电机,比如最常见的YE2、YE3等电机,安装风扇前后的空气研磨损耗会有所不同,对于较大的风扇,差异会更大。风扇是用于电机冷却的部件。没有必要的冷却措施,电机的温升性能不符合要求。由于温升的增加,铜的消耗量也会有不同程度的增加。如何实现机械损耗与冷却效果的最佳匹配,可能需要大量的设计方案和试验来验证,而验证的结果

以实际生产为例,RS型密封轴承和骨架油封也会不同程度增加电机数量。

的损耗。

04杂散损耗控制

相对于其他损耗的降低,杂散损耗的降低更具挑战性,更多的时候在于技术层面的措施,如定子绕组的型式和节距选择、定子气隙大小、冲片槽形选择、槽配合、转子斜槽度选择等内容;从工艺加工方面,增加转子尺寸等相与铁芯的接触电阻、转子表面加工方法等措施,对于电机杂散耗控制也比较有效。

综合以上内容我们可以发现,电机损耗控制过程中,不同的措施可能会导致不同损耗的正向关联或反向关联,控制损耗提升效率的同时,也可能会对电机的其他性能造成不良影响。总之,电机产品上一项看似简单但又很神秘的一种机械产品,要做电机大伽,可能你的一生都需要在电机的广袤天地间辛勤耕作。

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