电机转子槽形和槽数选择过程中的四个矛盾!
转子槽的形状和尺寸直接影响转子电阻和漏磁,进而影响电机的效率、功率因数、最大转矩和起动转矩等各项性能指标,受影响的性能对电机产品来说非常重要。
在实际操作过程中,往往需要放弃其他表演对一场表演的要求。古老的格言“你不能既吃蛋糕又吃它”就在这里。当然,一些新材料、新工艺的革命性技术突破,会暂时打破这个规律。比如,在以“少胶粉云母带”为主要材料,结合“真空压力浸漆”新技术的高压电机绝缘系统应用初期,在降低绝缘厚度、提高电压和耐电晕水平方面,一度达到“鱼与熊掌兼得”的效果,但此后仍无法摆脱规则的约束,始终面临着难以处理的矛盾或尴尬。
1 起动性能与过载能力的性能制衡
为了提高电机的过载能力,需要增加最大转矩,所以需要降低转子漏抗;为了满足起动过程中起动电流小、起动转矩大的要求,要求尽可能增大转子的趋肤效应,但转子槽的漏磁和漏抗必然增大。
2 效率与起动性能的制衡
众所周知,增加转子电阻可以提高电机的起动性能,如减少转子槽,采用双笼转子。但由于转子电阻和漏抗电流的增加,定子和转子的铜耗会明显增加,导致效率下降。
3 功率因数与起动性能的制衡
为了提高电机的起动性能,我们采用集肤效应,如采用深窄槽、凸槽、刀形槽、深槽或双鼠笼槽来增加起动时的转子电阻。但最直接的影响是增大转子槽的漏磁通,增大转子漏电感,增大转子的无功电流,在大多数情况下会直接导致功率因数下降。
4 效率与功率因数性能制衡
如果转子槽面积增大,阻力减小,转子耗铜量减少,自然效率增加;但由于转子磁轭导磁面积减小,磁阻会增大,磁通密度会上升,导致铁损增大,功率因数降低。这种现象总是发生在许多以效率为优化目标的电机中。的效率有了很大的提高,但是额定电流大,功率因数低。客户抱怨高效电机不如普通电机。
电机设计存在很多问题。本文只讨论外部特征。如何平衡这些绩效关系,需要深入探索内在特征,熟练应用给予与索取的循环迭代思维模式,破解所谓的矛盾或尴尬。