基于高级系统设计和部件选择的高效电机

编辑：电机生产厂家　　来源：西安西玛电机　　发布时间：2022-08-28 11:26:42

摘要：能效高的西玛电机使用高品质的原材料和优化的设计来提高效率。例如，转子的铝含量越高，定子槽的填充率越高，电阻损失越低。优化的转子结构和转子和定子的气隙可减少寄生压降。改进后的冷却风扇设计，将电机冷却的风损失降到最小，转子和定子的核心采用了大幅减少磁化损失的高质量薄钢板。

基于高级系统设计和部件选择的高效电机

电机效率是一个重要的设计参数，西安西玛电机设计效率比以往任何时候都重要。

能效高的西玛电机使用高品质的原材料和优化的设计来提高效率。例如，转子的铝含量越高，定子槽的填充率越高，电阻损失越低。优化的转子结构和转子和定子的气隙可减少寄生压降。改进后的冷却风扇设计，将电机冷却的风损失降到最小，转子和定子的核心采用了大幅减少磁化损失的高质量薄钢板。最后，降低摩擦损失是由高质量轴承引起的。下图是交流感应电机的解剖图，显示了外壳和轴承组件。

优化转子/定子叠片的尺寸及其所用钢材的质量

磁滞损耗和涡流损耗被称为铁损，总损耗的约20%是由于涡流和铁心的饱和。层压产生的涡流相对于变化的磁场移动，会引起大幅度的功率损失。层叠定子铁心降低涡流损失，根据铁的质量、电阻率、密度、厚度、频率及磁通密度，涡流损失。傅科可以通过更多的层化将其抑制到最小限度。

磁滞损耗由磁路在磁通量不断变化时产生。机电使用的大多数载体材料都是定子铁心和转子铁心用钢。通过减少层合厚度，可将磁通密度和磁芯损耗抑制到最小限度。磁滞损耗可以通过退火更高等级的轧制钢来改变磁化的晶粒结构来减少。涡流损失通过提高含硅钢的电阻率而减少，而硅含量则会提高钢的硬度，从而增加冲压过程中模具的磨损。冲压过程中受损的钢晶体会显著降低受影响体积的磁性质量。退火使层压材料平整，并在冲压过程中重新结晶损坏的晶体，从而将片材厚度扩展到层压材料。

使用浸渍槽工艺的定子连接

浸渍定子加强定子绕组的电气绝缘，保护其不受化学物质和严酷环境的影响，改善散热。西玛电机使用环氧树脂、酚醛树脂、聚酯等热固性树脂浸渍定子。浴法将定子长时间浸泡在树脂中，提供最佳的渗透和保护。被称为真空压的浸渍的另一种方法是将储存器排气后加压，实现对定子的渗透。最后，从电绕组中去除气穴，提高绕组的热导率。

设计定子槽，使可插入的铜量最大

由于槽的全速率会在一定程度上影响定子绕组，其质量低会导致总损耗的60%，因此要减少总损耗，定子绕组的质量需要提高，从而降低电阻。高效率电机含有比标准效率电机多20%以上的铜，绝缘的定子绕组配置在钢板插槽中。横截面积必须足够大，以满足电机的额定功率。通常，感应电机使用开放或半封闭定子槽。在半封闭凹槽中，由于凹槽的开口比凹槽的宽度小得多，所以与开放凹槽相比，缠绕起来更困难，制造起来更耗时。定子插槽的数量会影响重量、成本和工作特性，因此必须在设计阶段进行选择。多个插槽的优点是降低了漏抗、降低了齿的脉动损耗和提高了u过载能力，而增加定子插槽的缺点是成本的增加、重量的增加、磁化电流的增加、铁损的增加、冷却不良、温度上升的增加以及效率的降低。

转子压铸是高品质纯铝制

定制设计的转子最大化启动扭矩，减少驱动器阻力，提高效率。大多数感应电机的转子都是笼型的。它们坚固，结构简单，价格便宜，但启动扭矩低。铜制转子可以提高效率，但制造困难，费用昂贵。

转子和定子之间的最佳气隙

气隙是标准径向电机转子与西玛电机定子之间的径向距离。为了提高设计效率，必须保持最佳的气隙。气隙尺寸与定子、转子、电机外壳和轴承的设计有关。所有这些都会影响定子与转子轴的精确对准。

绕线采用漆包线

磁丝或漆包线是一种电精炼的铜或铝丝，完全退火，覆盖有一层或多层绝缘层。例如，使用共有12层绝缘层的导线。温度范围增加的典型绝缘膜是高达250℃的聚乙烯、聚氨酯、聚酯和聚酰亚胺。较粗的矩形或正方形磁导线由高温聚酰亚胺或玻璃纤维带包裹，使用更多的铜，更大的导体条和导体，增加定子和转子绕组的横截面积。这会减少绕组电阻，减少电流流动损失。另外，在高效率电机中，定子绕组的铜通常会增加20%。

小结

西玛电机由许多部件组成，每个部件提供不同的结构和功能特性，电机系统功能不同。各部件提供的功能的优缺点最终会影响电机输入的性能。通过优化每个电机组件的性能，最终优化电机性能。

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关键词：系统设计,部件选择,高效电机

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