Форма и размер пазов ротора оказывают прямое влияние на сопротивление ротора и магнитный поток рассеяния, что, в свою очередь, влияет на КПД двигателя, коэффициент мощности, максимальный крутящий момент, пусковой момент и другие показатели его работы. Влияние этих факторов на характеристики двигателя имеет большое значение.моторпродукция.
В реальных условиях эксплуатации часто приходится жертвовать другими свойствами ради достижения определённых характеристик. Старая поговорка «нельзя и рыбку съесть, и на стуле посидеть» здесь как нельзя кстати. Конечно, некоторые революционные технологические прорывы в области новых материалов и процессов временно нарушают это правило. Например, на раннем этапе применения системы изоляции высоковольтных двигателей с использованием «слюдяной ленты с меньшим количеством клеевого порошка» в качестве основного материала в сочетании с новой технологической процедурой «вакуумно-напорного иммерсионного покрытия» удалось добиться эффекта «и рыбку съесть, и на стуле посидеть» в плане уменьшения толщины изоляции и повышения сопротивления напряжению и коронному разряду. Однако до сих пор не удалось избавиться от ограничений, накладываемых правилами, и постоянно приходится сталкиваться с трудноразрешимыми противоречиями или неудобствами.
1. Баланс производительности между пусковыми характеристиками и перегрузочной способностью.
Для повышения перегрузочной способности двигателя необходимо увеличить максимальный крутящий момент, а следовательно, уменьшить реактивное сопротивление рассеяния ротора; а для обеспечения малого пускового тока и большого пускового момента в процессе запуска необходимо максимально увеличить скин-эффект ротора, но при этом неизбежно необходимо увеличить магнитный поток рассеяния в пазах ротора и реактивное сопротивление рассеяния.
2. Баланс между эффективностью и начальными характеристиками.
Известно, что увеличение сопротивления ротора может улучшить пусковые характеристики двигателя, например, за счет уменьшения количества пазов в роторе и использования ротора с двойной седельной системой, но из-за увеличения сопротивления ротора и тока утечки потери меди в статоре и роторе значительно возрастут, что приведет к снижению эффективности.
3. Механизмы контроля и баланса между коэффициентом мощности и пусковыми характеристиками.
Для улучшения пусковых характеристик двигателя мы используем скин-эффект, например, применяя глубокие узкие канавки, выпуклые канавки, канавки в форме ножа, глубокие канавки или двойные канавки типа «беличья клетка», чтобы увеличить сопротивление ротора при запуске. Однако наиболее прямое воздействие заключается в увеличении рассеяния в пазах ротора, увеличении индуктивности рассеяния ротора и увеличении реактивного тока ротора, что в большинстве случаев напрямую приводит к снижению коэффициента мощности.
4. Проверка и балансировка эффективности и коэффициента мощности.
Если площадь пазов ротора увеличивается, а сопротивление уменьшается, потери в меди ротора уменьшаются, и КПД, естественно, повышается; однако из-за уменьшения площади магнитной проницаемости ярма ротора магнитное сопротивление увеличивается, а плотность магнитного потока возрастает, что приводит к увеличению потерь в железе и снижению коэффициента мощности. Многие двигатели, целью которых является оптимизация КПД, всегда будут иметь это явление: повышение КПД действительно значительное, но номинальный ток велик, а коэффициент мощности низок. Клиенты жалуются, что высокоэффективные двигатели уступают обычным.
В проектировании двигателей существует множество вопросов, связанных с преимуществами и недостатками. В данной статье рассматриваются только внешние характеристики. Для балансировки этих взаимосвязей в производительности необходимо глубоко изучить внутренние характеристики и умело применить итеративный подход к анализу преимуществ и недостатков для разрешения так называемых противоречий или неудобств.
Дата публикации: 12 августа 2024 г.