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    電機行業動態

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    電機散熱系統中定子與轉子氣隙對電機溫升的影響

    信息來源:www.partylinedc.com | 發布時間:2021年04月06日

    高效節能電機的定子與轉子氣隙是保證電機機械旋轉的要素之一,工業高效電機并決定著電機的部分性能參數,湖北電機廠家如起動電流及起動轉矩等;同時,電機運行過程中轉子發出的熱量也會通過定轉子氣隙在徑向或軸向傳導。

    從電機定子與轉子的物理空間布局分析,相對于定子部分,轉子發出的熱量更難散出,并與定子繞組溫度呈正相關,即轉子溫度高時,會因為熱輻射作用,電機的定子繞組溫度及溫升都會升高。
    熱輻射是指物體由于具有溫度而輻射電磁波的現象,是熱量傳遞的方式之一。一切溫度高于零度的物體都能產生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大,短波成分也愈多。由于電磁波的傳播無需任何介質,所以熱輻射是在真空中的傳熱方式。

    電機起動過程中,特別是對于籠型轉子電機,轉子發熱嚴重,因而循環周期工作制電機溫升控制因素較大的是籠型轉子,較大比例成分為起動過程。發生電氣故障的電機中,起動環節導致轉子導條斷條的故障問題也不在少數,一方面應用場合頻繁正反轉重載起動,另一方面鼠籠條或多或少存在沙眼、廋條等缺陷。在不改變其他參數的前提下,適當調整定子與轉子的氣隙值,可以改善電機的起動性能,并對電機溫升控制也效果明顯。
    籠型轉子鐵芯的槽形對電機的起動性能影響非常大,如果適當地增大定子與轉子的氣隙,可以降低氣隙磁導諧波,電機的附加損耗,大大減小轉子對定子的熱量輻射作用。實際電機溫升偏高故障案例處理中,如果電機溫升略高,可將轉子外徑適當車小,也就是調大定子與轉子的氣隙,這時盡管會導致電機的空載電流增加,但對于電機溫升控制有 效果,或者說溫升問題解決了,空載電流增加引起的副作用并不明顯。特別是對電機功率因數要求不是很高的情況,通過加大氣隙的方式確保證電機溫升指標,無疑是一個簡單的實用措施。

    氣隙的大小,直接影響到定子與轉子間氣隙的不均勻程度,進一步對電機的機械性能產生較大影響。定子與轉子間氣隙不均勻度達到一定水平,在電機運行時會出現單邊磁拉力,嚴重時導致定子與轉子掃膛問題,局部的摩擦過熱嚴重影響到繞組可靠性,對于電機溫升也會產生不良后果。

    為了規避定子與轉子旋轉過程中的機械性摩擦,在條件允許的條件下,應選擇盡可能大的氣隙長度,這時如何拿捏氣隙與各項性能指標的關系就非常重要。因為電機定子和轉子之間的氣隙值與電機的性能關系比較大:氣隙越大,磁阻越大,需要的勵磁電流越大,甚至并非簡單的線性關系。加大氣隙長度最直接的影響就是會使電機的功率因數變壞,因所需勵磁電流加大間接影響效率指標??梢哉f,氣隙長度的變化牽一發而動全身,意味著電機設計原則的取向。
    中小型感應電機定子與轉子之間的氣隙一般僅為0.2-1.5mm,氣隙長度的取值原則就是兼顧電氣和機械性能,確保實際工藝裝備水平能夠達到預期可靠性要求。 

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