東莞市精磁電子科技有限公司
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鐵心有效長度縮短,氣隙和鐵心的磁位降都增大。這主要是因為定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯軸向尺寸鏈不匹配,導(dǎo)致兩都發(fā)生不可容忍的軸向錯位;具有徑向通風(fēng)槽的定、轉(zhuǎn)子鐵心,各段鐵心長度不符圖樣要求,通風(fēng)槽未對準(zhǔn),對于電機的功率因數(shù)影響更大。
其他。沖剪過程中的內(nèi)應(yīng)力和晶體扭曲,會使導(dǎo)磁性能惡化。轉(zhuǎn)子槽斜度過大,斜槽漏抗增大;轉(zhuǎn)子偏心,齒頂高度不一致;高速籠型轉(zhuǎn)子端環(huán)的護(hù)環(huán)不是由非磁性材料制成,轉(zhuǎn)子端部漏抗增大等。
制造過程控制至關(guān)重要;在電磁設(shè)計方面,為提高產(chǎn)品性能穩(wěn)定性,功率因數(shù)設(shè)計值應(yīng)留有適當(dāng)裕度,并同時兼顧其他性能參數(shù)的符合性。
在前面的話題是,我們對異步電機的功率因數(shù)進(jìn)行了概要性的解讀,勵磁電流是影響電機功率因數(shù)的主要變量,因而談功率因數(shù)的波動,從影響電機勵磁電流的因素著手。
01繞組匝數(shù)因素
同一電源電壓、頻率和鐵芯下,各段磁路的磁密與繞組匝數(shù)呈負(fù)相關(guān)。增加定子匝數(shù)可顯著改善功率因數(shù)。但匝數(shù)過多,電抗電流會增大,削弱了對功率因數(shù)的改善作用;最大轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩大幅下降,電機熱負(fù)荷增大。這些因素應(yīng)在電機的設(shè)計階段進(jìn)行權(quán)衡,但是生產(chǎn)制造過程中的多匝差錯會對導(dǎo)致電機功率因數(shù)偏低問題。
02硅鋼片材質(zhì)
硅鋼片是影響電機性能的主要原材料,其性能與電機產(chǎn)品設(shè)計的符合性至關(guān)重要,生產(chǎn)過程中采用劣質(zhì)硅鋼片,勢必會導(dǎo)致電機功率因數(shù)的不符合。
與劣質(zhì)硅鋼片比,好的硅鋼片,在同樣磁場強度下,具有較高的磁密和較高的飽和磁密。采用磁感應(yīng)強度較好的硅鋼片,可以有效提高電機鐵芯的氣隙密度,有效縮小鐵芯體積,對控制勵磁電機有較好的作用。
03關(guān)聯(lián)因素的綜合分析
定轉(zhuǎn)子氣隙偏大對功率因數(shù)的影響最顯著。除了定子內(nèi)徑或轉(zhuǎn)子外徑超差會使氣隙增大外,生產(chǎn)制造過程中不以為然的現(xiàn)象,同樣會不同程度地導(dǎo)致功率因素的不良:如定子鐵心修挫,沖片不光或疊壓不實、鐵芯馬蹄等。
鐵心疊壓系數(shù)低,導(dǎo)致鐵重達(dá)不到設(shè)計值;鑄鋁轉(zhuǎn)子澆鑄時鐵心預(yù)熱溫度太高、時間過長,沖片嚴(yán)重氧化;定子沖片外圓缺邊,輒部磁密增大。
硅鋼片任意代用,甚至同一鐵心混用了不同型號硅鋼片。高硅鋼片比損耗小,但導(dǎo)磁性能比低硅鋼片差,若用前者代替后者,功率因數(shù)會降低。同一型號硅鋼片,因熱處理工藝不同導(dǎo)磁性能可能有差別。
04定轉(zhuǎn)子氣隙因素
電機氣隙受轉(zhuǎn)子鐵心外徑和定子鐵心內(nèi)徑加工偏差影響。氣隙系數(shù)受定子內(nèi)圓整齊度和定轉(zhuǎn)子槽口寬度等因素影響。隨著加工設(shè)備的更進(jìn)和迎頭,電機的氣隙從加工精度、可靠性、性能和噪聲許可范圍,可以取得較小。電機各段磁路的磁位降,等于各段磁路的磁場強度和磁路長度的乘積,氣隙的磁場強度等于氣隙磁密與空氣磁導(dǎo)率的乘積,空氣磁導(dǎo)率比鐵芯磁導(dǎo)率小幾百倍,氣隙磁位降仍是總磁位降主體。
05鐵芯因素
從SMC鐵芯的制造過程分析,沖片尺寸由沖模決定,特別是復(fù)式?jīng)_模加工的沖片,一致性更好,SMC鐵芯的磁路長度不會偏離太多。但是,鐵芯的有效截面及磁密,因疊壓長度、疊壓系數(shù)和電機定轉(zhuǎn)子軸向?qū)R等影響會有差異。在同一磁密下的磁場強度,也會因硅鋼片性能不同而出現(xiàn)不同程度的差異。當(dāng)鐵心磁密增高進(jìn)入硅鋼片磁化曲線飽和區(qū)域時,磁導(dǎo)率會顯著下降,導(dǎo)致勵磁電流大幅增加。