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铸铝转子采用闭口槽的利与弊

2020-10-17  电机技术...

转子闭口槽是针对于铸铝和铸铜转子电机而言。电机的定子部分以及绕线式转子,因为有嵌线的加工要求,定子槽均为开口槽,而对于铸铝转子和铸铜转子,则可以采用闭口槽,而且,闭口槽转子在高效电机的开发上应用效果非常好。

电机采用转子闭口槽利弊分析

电机铸铝转子,一般采用离心铸铝工艺制造,特别是带径向通风道的铸铝转子,转子冲片均设计为闭口槽形式,铸铝时不需要中模,同时减少通风道漏铝可能引起的转子通风道堵塞风险。但是闭口槽转子冲片在冲槽时易产生冲片槽口处向外延伸,外圆处周长增大,迭合后造成转子外圆波浪的问题,导致转子铸铝后通风道不平直,影响电机的散热效果、电机寿命。

对于相同铸铝工艺的电机,半闭口槽和闭口槽设计是截然不同的设计思路。那么,转子闭口槽究竟是如何对电机各方面的性能产生影响的?怎样才能趋利避害提升电机效率?

●转子采用闭口槽虽可以减少电机的定子铜耗和杂散损耗,减少的幅度与闭口桥拱高度或磁桥厚呈正相关。

●转子闭口槽磁桥厚过大,转子漏抗增大幅度变化较大,功率因数将趋于变差导致负载电流增加,使定转子铜耗、铝耗增加,抵消效率提升的成份甚至使效率反而下降。

●转子采用闭口槽,因漏抗增大使起动电流有所下降,但同时起动转矩、最大转矩也随之减小。因此,采用闭口槽时应同时兼顾起动和过载能力数据的变化不能低于标准允许的限值。

●转子采用闭口槽后,噪声有一定程度的降低。尤其对电磁噪声和振动有极为明显的抑制作用。

●若能使闭口槽电机转差率维持半闭口槽的水平,效率提升的水平会更高。从各电机厂家积累的一些具体试验数据看,桥拱高或磁桥厚为0.2mm左右的闭口槽效果较好。

普通笼型异步电动机的鼠笼转子一般采用半闭口槽,这里高效电机应用闭口槽,有两方面的考虑:一是降低了气隙磁阻,激磁电流相对来讲要小一些,产生的铜损耗也小;二是可以有效减少电机因磁导谐波在铁芯表面脉振产生的附加铁芯损耗。显然,双重因素的效率提升作用颇具杀伤力,故而各厂家纷纷大面积试用转子闭口槽。

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