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谈电机采用斜槽的目的及其实现过程

 电机技术日参 2020-10-17

三相异步电动机转子铁芯开槽是为了嵌入转子绕组或铸铝(或铸合金铝、铸铜);定子上通常也开槽,其作用也是嵌入定子绕组。大多数情况下,采用转子斜槽,因为定子采用斜槽后,嵌线操作会比较困难。采用斜槽的目的是什么?

电机内部有各种频率的谐波,因定子采用分布短距绕组,所以除齿谐波之外的其它频率的谐波磁势幅值均被极大程度地削弱。由于齿谐波绕组系数等于基波绕组系数,所以齿谐波磁势几乎不受影响。因为三相异步电动机的定、转子开槽,造成整个气隙圆周范围磁阻不均匀,电机运转时电磁转矩和感应电动势相应波动。

转子斜槽后,形成的电磁转矩和感应电动势近似于同一根转子导条均匀分布在一段圆周范围内的平均值,能有效地削弱齿谐波磁场所产生的谐波电动势,从而削弱由这些谐波磁场引起的附加转矩,降低电磁振动和噪声。转子斜槽后虽然也会使转子感应的基波电动势减少,但一般选择的斜槽度相对于极距来说小得多,因而对电机基本性能影响很小,故中小型铸铝转子异步电动机普遍采用转子斜槽。

如何实现转子斜槽?
1
采用斜键的方式叠压

用通常的方法冲制转子冲片,用带直线形斜键的假轴迭装转子铁心,这种转子铁心的斜槽也是螺旋形的。

2
采用特殊转轴实现

即用通常的方法冲制转子冲片,用带螺旋形斜缝的假轴迭装转子铁心。这种转子铁芯的斜槽是螺旋形的。

3
将冲片的定位槽进行周向位置旋转

即在高速冲槽机上配以冲斜槽的附件,实现每冲制转子冲片一张,冲槽模沿冲片切向自动移动一微小距离,整台冲片冲完,达到设计要求的槽斜度。用这种方法冲制的转子冲片,用带直键的假轴可选装成斜槽转子铁心。这种斜槽转子铁心对铜条转子特别有利,因为这种转子铁心的斜槽不是螺旋形,而是直线形,利于铜条插入。但是,这种方式冲制的冲片,彼此的顺序及方向不能出现颠倒,否则叠压后的铁芯无法符合图样。

拥有带冲斜槽附件的高速冲槽机的厂家不多,螺旋形斜键的制造比较困难,很多厂家用平直形斜键迭装斜槽转子铁芯。用平直形斜键选装转子铁心时,转子槽形棒是无法使用的。因为此时槽形是螺旋形,而槽形棒是直的,不可能用直的槽形棒去整理螺旋形的槽形。如果要使用槽形棒,槽形棒的尺寸一定要比转子槽形小很多。它只能起通槽棒的作用。所以用斜键选装转子铁心时,斜键既起扭斜作用又起定位作用。用直线形斜键选装斜槽转子铁芯碰到的问题则是冲片键槽的螺旋形扭斜与斜键平直扭斜的干涉问题。即在转子铁心的中部之外,冲片键槽与斜键要产生过盈。

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