电机定子与转子之间的气隙是保证电机机械旋转的因素之一,决定了电机的一些性能参数,如启动电流、启动转矩等。同时,电机运行过程中转子发出的热量也会经过定子和转子。气隙径向或轴向传导。
从电机定子和转子的物理空间布局分析,转子发出的热量比定子部分更难散发,并且与定子绕组温度呈正相关。即当转子温度较高时,电机定子绕组温度会因热辐射而升高。并且温升会增加。
热辐射是指物体因自身温度而辐射电磁波的现象,是热传递方式之一。所有温度高于绝对零的物体都会产生热辐射。温度越高,辐射的总能量越大,短波成分也越多。由于电磁波的传播不需要任何介质,因此热辐射是真空中传递热量的唯一途径。
电机在启动过程中,尤其是鼠笼转子电机,转子发热严重。因此,循环运行电机的温升控制因素是鼠笼式转子,所占比例较大的是启动过程。在出现电气故障的电机中,在启动过程中导致转子导条断裂的故障不在少数。一方面,应用中频繁启动重载下的正向和反向旋转,另一方面,鼠笼杆或多或少存在沙眼、细杆等缺陷。在不改变其他参数的情况下,适当调整定子与转子之间的气隙值,可以有效提高电机的启动性能,对控制电机的温升也有明显的效果。
笼型转子铁心的沟槽形状对电动机的起动性能影响很大。如果适当增大定子和转子之间的气隙,可以减少气隙磁导谐波,可以有效抑制电机的附加损耗,并且可以大大减少转子副。定子的热辐射效应。在电机温升高故障的实际情况下,如果电机温升稍高,可适当减小转子外径,即增大定子与转子之间的气隙。虽然这样会造成电机的空载电流增大,但是对电机温升控制有奇效,或者说解决了温升问题,并且不存在空载电流增大带来的副作用。明显的。尤其是当电机的功率因数要求不是很高时,通过增大气隙来保证电机的温升指标无疑是一种简单有效的实用措施。
气隙的大小直接影响定子和转子之间气隙的不均匀性,进而对电机的机械性能产生较大的影响。当定子和转子之间的气隙不均匀性达到一定程度时,电机运行时就会产生单向磁拉力。严重时会导致定子、转子扫描出现问题。局部摩擦过热会严重影响绕组的可靠性,电机的温升也会受到影响。会产生不良后果。
为了避免定子和转子旋转过程中的机械摩擦,在条件允许的情况下,气隙长度应选择尽可能大。这时,了解气隙与各项性能指标的关系就显得非常重要了。因为电机定子和转子之间的气隙值与电机的性能有很大关系:气隙越大,磁阻越大,所需的励磁电流也越大,甚至不是简单的线性关系。增加气隙长度最直接的影响是电机的功率因数会恶化,从而因所需励磁电流的增加而间接影响效率指标。可以说,气隙长度的变化对整个机体产生影响,这意味着电机设计原理的取向。
中小型感应电动机的定子和转子之间的气隙一般只有0.2-1.5mm。选择气隙长度的原则是同时考虑电气性能和机械性能,以确保实际工艺设备水平能够满足预期的可靠性要求。
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