?鐵心電機(jī)是依賴鐵心(磁心)實(shí)現(xiàn)高效電磁轉(zhuǎn)換的電機(jī)類型,其核心部件為定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心,通過(guò)兩者間的氣隙構(gòu)成完整磁路。那么,
鐵心電機(jī)在工作中可以通過(guò)多種方式降低損耗,提高效率,具體措施如下:
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一、降低鐵心損耗
減小磁密度:通過(guò)增加鐵心長(zhǎng)度或增加磁路的導(dǎo)磁面積,可以降低磁通密度,從而減少鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗。但這種方法會(huì)增加電動(dòng)機(jī)的用鐵量,提高成本。
減少鐵芯片厚度:使用更薄的硅鋼片代替熱軋硅鋼片,可以減少感應(yīng)電流的損失,降低渦流損耗。但薄鐵芯片會(huì)增加鐵芯片數(shù)目和電機(jī)制造成本。
采用高性能硅鋼片:選擇具有高導(dǎo)磁率和低單位鐵損的磁性材料,如高牌號(hào)硅鋼片或新型電工鋼片,可以顯著降低鐵耗。
優(yōu)化鐵心制造工藝:順著硅鋼片的碾軋方向裁剪,并對(duì)硅鋼沖片進(jìn)行熱處理,可以降低鐵芯片加工后的剩余應(yīng)力,減少鐵損。實(shí)驗(yàn)表明,這種措施可以降低10%~20%的損耗。
采用高性能鐵芯片絕緣涂層:提高鐵芯片表面的絕緣性能,減少渦流損耗。
二、降低定轉(zhuǎn)子銅損耗
增加定子槽滿率:應(yīng)用zui佳繞線和絕緣尺寸,使用大導(dǎo)線截面積,可以增加定子的滿槽率,減少定子電阻,從而降低定子銅耗。
縮短定子繞組端部長(zhǎng)度:定子繞組端部損耗占繞組總損耗的1/4~1/2,減少繞組端部長(zhǎng)度,可以提高電動(dòng)機(jī)效率。實(shí)驗(yàn)表明,端部長(zhǎng)度減少20%,損耗下降10%。
減小轉(zhuǎn)子電阻:采用粗的導(dǎo)線和電阻低的材料,如鑄銅轉(zhuǎn)子代替鑄鋁轉(zhuǎn)子,可以減小轉(zhuǎn)子電阻,降低轉(zhuǎn)子銅耗。但鑄銅轉(zhuǎn)子制造溫度高,技術(shù)尚未普及,成本較高。
三、降低機(jī)械損耗
優(yōu)化風(fēng)扇設(shè)計(jì):合理設(shè)計(jì)風(fēng)扇尺寸和通風(fēng)結(jié)構(gòu),可以降低風(fēng)摩耗。在溫升許可的情況下,縮小風(fēng)扇尺寸或采用更高效的散熱方式。
使用高效軸承和潤(rùn)滑系統(tǒng):選用優(yōu)質(zhì)低摩擦軸承和潤(rùn)滑脂,可以降低摩擦損耗。采用先進(jìn)的密封技術(shù),減少軸承和密封引起的摩擦損失。
四、降低雜散損耗
改進(jìn)繞組設(shè)計(jì):采用正弦繞組或其他低諧波繞組,可以降低磁場(chǎng)高次諧波在定轉(zhuǎn)子鐵心和繞組中產(chǎn)生的高頻損耗。
優(yōu)化轉(zhuǎn)子槽設(shè)計(jì):改進(jìn)轉(zhuǎn)子槽配合設(shè)計(jì),減少諧波,如采用斜槽、串接的正弦繞組、散布繞組和短距繞組等,可以降低高次諧波引起的雜散損耗。
采用磁性槽泥或磁性槽楔:替代傳統(tǒng)的絕緣槽楔,用磁性槽泥填平電動(dòng)機(jī)定子鐵芯槽口,可以減少附加雜散損耗。