铸铝转子接触电阻在哪些方面影响电动机的性能
铸铝转子的铝导体和芯紧密结合,低接触电阻产生相当大的横向电流。特别是当转子槽倾斜时,电动机的杂散损耗和操作性能受到显着影响。
接触电阻的测量
铸铝转子的保持架杆与转子的槽壁紧密接触。当转子表面被精细加工时,工具的切削压力使铝导体和凹槽的芯部进一步压紧,并且它们之间的接触电阻非常小。
Rc = C L Q2Uav / I .........(1)
在公式(1)中:
Rc - 接触电阻(_。mm2);
I - 通过转子的直流电流(A);
Uav - 转子鼠笼和铁心之间的平均电压降(V);
Q2 - 转子槽数;
L - 转子芯长(mm);
C - 转子笼部分的圆周,即转子槽的圆周(mm)。
在式(1)中没有考虑鼠笼的端环与芯之间的接触电阻,因为接触电阻的值远大于保持架杆和芯之间的接触电阻的值。
实际生产中各种铸铝转子电动机的分析结果表明,平均杂散损耗为2-3%,大值为6.5%,小值约为0.7%。这种变化主要是由于接触电阻的差异。接触电阻太小也会显着降低电机的小扭矩。
以6P-7.5kW,36个定子槽,44个转子槽和一个带有扭转转子槽的定子变桨电动机为例,定性地说明了转子接触电阻对电动机性能的影响。从电动机转子的铁心损耗与保持架杆与铁心之间的接触电阻之间的关系曲线可以看出,当接触电阻从0.04欧姆毫米2增加到约30欧姆毫米2时,铁损减少约30%。损耗减少是由于通过笼子之间的转子芯的电流(即横向电流)引起的损耗的减少。从接触电阻与负载下的笼杆的杂散损耗和小扭矩的关系曲线可以看出,当接触电阻增加到30欧姆mm时,负载的杂散损耗可降低约58%。类似的结果已经在许多其他类型的电机测试中获得。
由此可以看出,为了有效地减少电动机的杂散损耗,保持架和磁芯之间的接触电阻需要增加到30欧姆毫米2;并且通过增加小扭矩来改善扭矩曲线,接触电阻应仅大于0.3-0.6欧姆毫米2。
不同铸造方法的接触电阻值也不同。当使用离心铸造铝时,转子保持架与铁芯之间的接触电阻约为0.15-7.0欧姆毫米2.压铸铝转子的接触电阻范围为0.01至0.09欧姆毫米2。
从测试数据可以看出,离心铝铸件的接触电阻值基本上可以保证所需的扭矩特性。与通过压力铝铸造获得的指数相比,提高了电动机的效率并降低了温升。当生产设备中的压铸铝代替离心铸铝时,电动机指数的这种变化尤其明显。由于压铸铝是一种高效铸铝技术,为了不降低电动机的力和能量指标,必须找到一种增加转子笼杆与铁芯之间接触电阻的实用方法。
接触电阻的测量
铸铝转子的保持架杆与转子的槽壁紧密接触。当转子表面被精细加工时,工具的切削压力使铝导体和凹槽的芯部进一步压紧,并且它们之间的接触电阻非常小。
Rc = C L Q2Uav / I .........(1)
在公式(1)中:
Rc - 接触电阻(_。mm2);
I - 通过转子的直流电流(A);
Uav - 转子鼠笼和铁心之间的平均电压降(V);
Q2 - 转子槽数;
L - 转子芯长(mm);
C - 转子笼部分的圆周,即转子槽的圆周(mm)。
在式(1)中没有考虑鼠笼的端环与芯之间的接触电阻,因为接触电阻的值远大于保持架杆和芯之间的接触电阻的值。
实际生产中各种铸铝转子电动机的分析结果表明,平均杂散损耗为2-3%,大值为6.5%,小值约为0.7%。这种变化主要是由于接触电阻的差异。接触电阻太小也会显着降低电机的小扭矩。
以6P-7.5kW,36个定子槽,44个转子槽和一个带有扭转转子槽的定子变桨电动机为例,定性地说明了转子接触电阻对电动机性能的影响。从电动机转子的铁心损耗与保持架杆与铁心之间的接触电阻之间的关系曲线可以看出,当接触电阻从0.04欧姆毫米2增加到约30欧姆毫米2时,铁损减少约30%。损耗减少是由于通过笼子之间的转子芯的电流(即横向电流)引起的损耗的减少。从接触电阻与负载下的笼杆的杂散损耗和小扭矩的关系曲线可以看出,当接触电阻增加到30欧姆mm时,负载的杂散损耗可降低约58%。类似的结果已经在许多其他类型的电机测试中获得。
由此可以看出,为了有效地减少电动机的杂散损耗,保持架和磁芯之间的接触电阻需要增加到30欧姆毫米2;并且通过增加小扭矩来改善扭矩曲线,接触电阻应仅大于0.3-0.6欧姆毫米2。
不同铸造方法的接触电阻值也不同。当使用离心铸造铝时,转子保持架与铁芯之间的接触电阻约为0.15-7.0欧姆毫米2.压铸铝转子的接触电阻范围为0.01至0.09欧姆毫米2。
从测试数据可以看出,离心铝铸件的接触电阻值基本上可以保证所需的扭矩特性。与通过压力铝铸造获得的指数相比,提高了电动机的效率并降低了温升。当生产设备中的压铸铝代替离心铸铝时,电动机指数的这种变化尤其明显。由于压铸铝是一种高效铸铝技术,为了不降低电动机的力和能量指标,必须找到一种增加转子笼杆与铁芯之间接触电阻的实用方法。