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电机为什么要采用磁槽楔?

2021-06-21  浏览次数:10135

磁性槽楔是在制作普通槽楔的材料中加入导磁材料,然后热压固化而成。主要由热固性基体树脂、增强玻璃纤维和磁粉组成。基体树脂和增强纤维用于改善槽楔的机械性能和耐热性,而磁性物质改善槽楔的导电导磁能。

高效电机是生产推广、环保节能在实际应用中的具体体现。提高电机效率的传统方法包括:增加铁长度,使用更多更好的硅钢片来减少铁损;采用合适的凹槽匹配;采用低谐波正弦绕组等。试验数据证明,用磁性槽楔代替传统的绝缘槽楔是一种经济有效的方法。

由于磁槽楔的导磁系数大,定子齿的有效截面积增大,磁阻减小;而且降低了电机的气隙系数,相当于缩短了电机的有效气隙,从而降低了电机的表面损耗和脉冲损耗,提高了电机的效率,降低了绕组的温升,大大降低了振动和噪声水平,延长了电机的使用寿命。

电机知识拓展

1电机的附加损耗

三相异步电动机附加损耗有不同的原因,一般可分为基频附加损耗和高频附加损耗两种。基频附加损耗主要由基波电流引起,铁心表面、端盖和风机中绕组端部漏磁通引起的磁滞损耗和涡流损耗占总附加损耗的比例很小;总附加损耗主要是高频附加损耗。高频附加损耗主要由定子和转子铁芯以及转子条中的气隙谐波磁通引起。

2磁性槽楔对附加损耗的影响

额外损耗的大小取决于槽磁场的幅度,因此可以预计,由于生产原因,那些必须采用开口槽并将其放入绕组的电机将会有很大的额外损耗。这个假设在实践中已经被多次证明。而且发现由于附加损耗增加,电机性能达不到要求,导致效率显著下降,从而导致不允许发热。因此,在异步电动机中使用开口槽时,由于其气隙相对较小,往往需要抑制附加损耗的增加。

减小槽宽可以显著扰动气隙中高次谐波磁场的结构:绕组放入后,用部分导磁材料制成的磁性槽楔代替常用的木质、纤维状或塑料槽楔密封槽。

考虑到通过齿尖封闭的磁通量会显著增加槽的漏磁通,从而破坏电机的功率因数,需要保持整个槽模式的磁导率足够低或者使用定向磁性材料,这种材料的切向磁导率低,径向磁导率高。

近几十年来,人们采用了许多方法来解决磁性槽楔的问题,并在这方面获得了许多专利,但操作结果并不完全令人满意,要么是因为磁性槽楔的生产价格高,要么是因为它们的快速老化,其磁性能,特别是机械性能迅速恶化。

然而,尽管如此,磁性槽楔的使用已经导致额外高频损耗的显著减少。通过对不同类型定向磁槽楔电机的测量,在保持电机原有性能的同时,杂散损耗降低了50%左右。通过将铁粉分散在环氧树脂中制成的均匀磁性槽楔,附加损耗减少了85%,发热减少了15%至25%。

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