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摘要:鼠笼电机转子槽尺寸的不同,转子漏抗和转子电阻都会改变,从而对电机的起动性能产生很大影响。通过分析鼠笼转子矩形槽的槽型尺寸如槽口高度和宽度、槽身的宽度和高度,来分析转子槽型参数的变化对电机的起动性能的影响,并将其应用于实际的电机电磁方案设计。
关键词:漏磁饱和;转子漏抗;转子电阻;转子槽尺寸;起动性能
0 引言
在电机设计中,电机的起动性能总是非常受到设计人员的关注,尤其是起动转矩和起动电流。人们总是希望以尽可能小的起动电流获得尽可能大的起动转矩,这样才能让电机在不对电网产生过大影响的情况下可以拖起更大的负载。而在电机设计过程中,电机转子槽型的选择对电机的起动性能有着非常大的影响,设计人员往往通过调整转子槽型参数,来使得电机满足相应的起动性能要求,这是因为有漏磁路饱和效应和集肤效应的存在。在起动瞬间,电机相当于处于短路运行状态,转子电流很大,可达额定值的5到7倍。因为转子磁动势正比于通过的电流,所以磁动势也大幅度增加,以致漏磁路部分达到高度饱和状态,这就是漏磁饱和效应。而当交变电流通过导体时,由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀,越是接近导体表面其电流密度越大,这就是所谓的“集肤效应”。在电机设计中,深槽转子异步电机和双鼠笼异步电机就是利用了这些效应,选择了非常特殊的转子槽型,来获得很高的起动转矩性能。然而,深槽转子异步电机由于其转子槽漏抗确实比较大,会使功率因数下降的比较多,过载能力也稍显不足。而双鼠笼异步电机由于其特殊的转子槽型,对加工工艺也有更高的要求,价格也比较昂贵,比较适用于对起动性能要求特别高的电机应用场合。那么,在通常的电机设计过程中,就需要利用常规的转子槽型,如普通的矩形槽,通过对它们的尺寸参数的调节,来获得相对较高的起动性能,以满足客户的需求。
1 矩形槽尺寸调节及起动性能比较
以常规的矩形槽为例,它的槽型尺寸参数主要包括四个部分,即转子槽口的高度(H0)和宽度(B0),以及转子导条部分的高度(H)和宽度(B)。为了分析它们各自对起动性能的影响,可以只改变其中的一个参数,而保持其它参数不变,这样比较的结果也更为准确可信。
我们通过调节矩形槽的尺寸,来看看只改变其中一个参数对电机起动转矩的影响:
关键词:漏磁饱和;转子漏抗;转子电阻;转子槽尺寸;起动性能
0 引言
在电机设计中,电机的起动性能总是非常受到设计人员的关注,尤其是起动转矩和起动电流。人们总是希望以尽可能小的起动电流获得尽可能大的起动转矩,这样才能让电机在不对电网产生过大影响的情况下可以拖起更大的负载。而在电机设计过程中,电机转子槽型的选择对电机的起动性能有着非常大的影响,设计人员往往通过调整转子槽型参数,来使得电机满足相应的起动性能要求,这是因为有漏磁路饱和效应和集肤效应的存在。在起动瞬间,电机相当于处于短路运行状态,转子电流很大,可达额定值的5到7倍。因为转子磁动势正比于通过的电流,所以磁动势也大幅度增加,以致漏磁路部分达到高度饱和状态,这就是漏磁饱和效应。而当交变电流通过导体时,由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀,越是接近导体表面其电流密度越大,这就是所谓的“集肤效应”。在电机设计中,深槽转子异步电机和双鼠笼异步电机就是利用了这些效应,选择了非常特殊的转子槽型,来获得很高的起动转矩性能。然而,深槽转子异步电机由于其转子槽漏抗确实比较大,会使功率因数下降的比较多,过载能力也稍显不足。而双鼠笼异步电机由于其特殊的转子槽型,对加工工艺也有更高的要求,价格也比较昂贵,比较适用于对起动性能要求特别高的电机应用场合。那么,在通常的电机设计过程中,就需要利用常规的转子槽型,如普通的矩形槽,通过对它们的尺寸参数的调节,来获得相对较高的起动性能,以满足客户的需求。
1 矩形槽尺寸调节及起动性能比较
以常规的矩形槽为例,它的槽型尺寸参数主要包括四个部分,即转子槽口的高度(H0)和宽度(B0),以及转子导条部分的高度(H)和宽度(B)。为了分析它们各自对起动性能的影响,可以只改变其中的一个参数,而保持其它参数不变,这样比较的结果也更为准确可信。
我们通过调节矩形槽的尺寸,来看看只改变其中一个参数对电机起动转矩的影响: