技術(shù)文章
某電機(jī)廠為客戶制造過近100臺YKK高壓電動機(jī),機(jī)座號涉及H450-710。設(shè)計時熱負(fù)荷取得很低,設(shè)計溫升低于68K,但電機(jī)運行不到半年,已有40多臺電機(jī)出現(xiàn)高溫問題。從試驗數(shù)據(jù)看,采用少槽配合的電機(jī)溫升都合格,而溫升過高的電機(jī)都采用了多槽配合。今天Ms參就與大伙談?wù)劜叟浜吓c電機(jī)的性能關(guān)系。
異步電機(jī)的附加損耗主要由氣隙諧波磁通引起。這些諧波磁通在定、轉(zhuǎn)子鐵心中產(chǎn)生高頻鐵耗,在鼠籠轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生高頻電流損耗。其中以定、轉(zhuǎn)子齒諧波磁通的作用最為顯著。
當(dāng)定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)很接近時,轉(zhuǎn)子齒頂?shù)膶挾葘⑹纸咏ㄗ育X諧波的波長,因此轉(zhuǎn)子齒中由定子齒諧波磁通引起的脈振較小,脈振損耗也很小。同樣,定子齒中由轉(zhuǎn)子齒諧波磁通引起的脈振損耗也較小。
因此,選擇異步電機(jī)的槽配合,從減少附加損耗出發(fā),定轉(zhuǎn)子槽數(shù)應(yīng)盡量接近,但不能相等,因為這會產(chǎn)生同步附加轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)無法起動。
采用多槽轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子中的諧波損耗雖然比少槽轉(zhuǎn)子有所增加,但因轉(zhuǎn)子齒諧波幅值減小,它在定子齒中產(chǎn)生的脈振損耗也隨之減小,因此總的附加損耗與采用少槽的差不多。
但對于斜槽鑄鋁轉(zhuǎn)子,由于導(dǎo)條間由橫向電流引起的損耗較大,而且隨著槽數(shù)的增加而迅速增大,轉(zhuǎn)子側(cè)的附加損耗比定子側(cè)的大很多。
因此在斜槽鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)中,一般都采用少槽-近槽配合,即定轉(zhuǎn)子槽數(shù)接近,且轉(zhuǎn)子槽數(shù)略小于定子槽數(shù)。
當(dāng)定子為開口槽或半開口槽、轉(zhuǎn)子為直槽鑄鋁轉(zhuǎn)子時,如轉(zhuǎn)子槽數(shù)多于定子槽數(shù),會使空載附加損耗增加,因此最好也采用少槽-近槽配合。
選用多槽配合的電機(jī)還可能存在一個嚴(yán)重缺陷,就是轉(zhuǎn)子齒部間距.通風(fēng)槽管占據(jù)的面積大,管間距離太小,影響通風(fēng)散熱。尤其對于采用徑向通風(fēng)的多極數(shù)電機(jī),影響更為嚴(yán)重。
因此,采用多槽配合,務(wù)必仔細(xì)校核轉(zhuǎn)子齒間距。比較直接明了的辦法為:將電機(jī)頂部的空-空冷卻器移去,空載運行電機(jī),用風(fēng)速儀從電機(jī)頂部測試定子通風(fēng)道口風(fēng)速,如果發(fā)現(xiàn)風(fēng)速幾乎為零,就有可能轉(zhuǎn)子槽齒間距太小了,須適當(dāng)調(diào)少轉(zhuǎn)子槽數(shù)。
● 采用磁性槽楔,可以降低電機(jī)溫升10K左右。
● 轉(zhuǎn)子采用閉口槽,也可以達(dá)到減少表面附加損耗的效果。
● 適當(dāng)加大氣隙,也是廠家常常采用的一個降低溫升的非常方便且效果的辦法。這種方法既可以降低電機(jī)表面附加損耗,提高電機(jī)效率,又可以改善電機(jī)的通風(fēng)。其缺點是會加大空載電流,降低電機(jī)的功率因數(shù)。
●對于YKK系列電機(jī),可以更換空-空冷卻器。