电机采用磁性槽楔节能原理及其经济效益

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节能技改

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电机采用磁性糟楔节能原理及其经济效益

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广西大学电气工程东龚树华

在石油、化工、电站、矿山、冶金等工业中，火中型高压电动机广泛地用于驱动水泵、风机、空气压缩机、球磨机等关键设

示。当谐波磁场相对铁：面运动时，就在岜表铁芯表面感应涡流，涡流回路如图 2所示。 铁芯表面涡流使在铁芯中产生涡流损耗，由

备。高压电动机容量大，用量也大，如果能降低电动机运行中的损耗提高电动机运行效率，无疑可以节约出可观的电能来供给更多

于涡流集中在铁芯表面一薄层内，故称表面损耗。 如果铁芯表面凹凸面问 (齿距 t)如

的用户用电。用磁性槽楔改造在用的大中型高压电动机，便是提高电动机运行的效率达到节电效果的有效措施之一。大中型高压电

机定子用开 V槽，采用磁性槽楔时可以降低 1 I损耗约 7~2%的空载附加铁耗。总 3本文着重阐述空载附加铁耗的产生、影

响空载附加铁耗大小的主要因素、采用磁性槽楔后的节电效果等问题一

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、

空载附加铁耗的产生

空载附加铁耗在电机空载时就存在，它主要指铁 j面损耗和齿中脉振损耗。它是出表由电机气隙中的谐波磁场产生的。造成气隙中谐波磁场的原因有两个，其中原因之一是铁心开槽导致气隙磁导不均匀而引起的气隙磁导齿谐波磁场。 谐被磁场的磁通路径与铁芯表面凹凸面的间距有关。 如果铁：面凹凸面间距表 (凸极同步如

圈 1谐波磁通路径在铁芯衷而

电机的楹距 T,比谐波波长入天祷多，谐波斑趟，襞巾在铣面一薄层内，如图 1 !誊表所

囝 2磁极表面涡流回路

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比谐波波长入小得多，谐波磁通将深入整个齿部并经轭形成闭台回路，如图 3所示。当谐渡磁场相对铁心齿运动时，进A齿中磁通量发生变化，在整个齿部感应涡流产生涡流

二、铁芯表面损耗和齿中脉

搌损耗的计算及影响其大小的主要因素( )同步电动机磁极的表面损耗一定子开口槽引起磁导齿谐波磁通密度幅值为：

损耗，与此同时因为齿中铁磁物质被谐波磁场反复磁化产生磁滞损耗。因为涡流损耗和

B。=B。‰ B6 ( ) 1 I特…

磁滞损耗在整个齿部产生，故称脉振损耗。 异步电动机定、转子铁心都开有槽，定子铁心开槽引起的气隙磁导齿谐波磁通路

(I)

式中——气隙系数； B——气隙磁通密度 (位特 ); 6单 目【。——是定子槽口宽 b 1气隙长。与度d比值的函数，由图 5查取。

径如图 4所示。~部分谐波磁通深入整个齿部，另一部分磁通在齿表面薄层由。当磁导齿谐波磁场相对转子运动时，在齿表面一薄层内产生表面损耗，在整个齿部产生，脉振损耗。

在气隙长度 d定下，若减小定子稽口一

宽 b I b fd。, o/比值减小，由图 5查得口 I o减小，从式 (1)见，磁导齿谐波幅值 B】可。减小因此减小定子槽目宽可减小磁导齿谐波磁通密度的幅值。 转子磁极表面损耗按下式计算：Po l=^o Bo t ) l )’× S × 1一 p ( I】 (" q 2 0

B )‘ l

(瓦 )…… ( )千 2

e=蚪∞。

式中

。——修正系数，^≈ l 3。 9}

t——定子齿距 (位米 )’ l单z——定子齿数{ l——

定子相对转子磁板转速(分 )}转/

圉 3谐波磋通路径深入齿部

定予1t) 3i c’

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J.

1

转手图 4谐波磁通路径在表面和齿中 囤 5B与 ( o￣的关系曲线 o b/)

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s。 p——磁极表面积 ( )米 从式 ( 2)可见，转子磁极表面损耗主

式中Bt——转子齿中平均磁通密度 (位。单特);

要与磁导齿谐波磁通密度幅值 B l关，当。有定子槽口宽减小时，磁导齿谐波磁通密度幅值 Bo减小，则转子表面损耗与 B】平方的 l。成减小。( )异步电动机转子铁心表面损耗和二脉振损耗 1.转子铁心表面损耗由

定子开槽引起的气隙磁导齿谐波磁通转子齿中脉振损耗按下式计算：

转子齿中脉振磁通的交变频率 fz z

Pz o t=(瓦)千

( ) 州 ( )( ) 6

密度幅值 B l。艇 o=B l

( )…… ( 特 3)

式口为一的数由 5取中o ( )函，图查 j lI定子开槽，转子虚拟为光滑时的为气隙系数。 转子铁心表面损耗按下式计算：P 2 0 5。 zl ) ( lD￣ D￡ o= p k (”’ B。 t: 2 2 r 1.

式中^—考虑由于加工影响和脉振磁通非—正弦引入的损耗增加系数，

o——取决于材料规格及性能的常数， Mf——转子卤质量 (位公斤 ) 单 从式 ( 6)可见，异步电动机转子齿中

o t 2- b z、

t 2

,

×1一 (瓦 ) 0。千……

脉振损耗主要与齿中磁通密度脉振振幅B z,有关。在气隙长度 b定下，撼小定子槽口一宽 Dl。,与 b ld。/比值有关的 Y减小，由式 (5)可见齿中磁通密度脉振振幅 B z p减小，则齿中脉振损耗可以与B成平方的减 、。

(4 )

式中^——经验系数，主要与硅钢片规格、。

性能及铁芯加工质量有关D。——转子铁心外径及长度 (位，t2单米)—

三、降低空载附加铁耗的途径—

t, b o——转子齿距及槽 I E I宽 (位单米)

采用磁性槽楔由以上所述的空载附加铁耗的产生及其

从式 ( 4)可见，异步电动机转子铁芯

计算公式可看出，大中型高压电动 …… 此处隐藏：3148字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……