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{振动电机}电机体积与电磁负荷关系是怎样的
发布:ouroT^*6xR4 浏览:484次

{振动电机}入职时间不长的小S找到小编,讲诉了他闹心的困惑:参与了多型电机的设计工作,竟然一次比一次问题多,从一开始的不太了解到后来愈来愈多的迷茫。


电机体积与电磁负荷关系是怎样的


尤其材料的极限应用、电磁负荷尽可能往高提升、单位功率的材料消耗、利用系数等等,搅得他一头雾水。小编今天重点谈谈电机常数,剖析其物理含义,搞明白为什么要想方设法探底电磁负荷极限值。


电机常数是怎么回事


电机进行能量转换时,无论是从机械能变成电能(发电机),或从电能变成机械能(电动机),能量均以电磁能的形式通过定、转子间的气隙进行传递,与之对应的功率成为电机的电磁功率,用电机的计算功率P′表示,按下式计算:


P′=mEI×10-3(千伏安)——(1)


式中: m——绕组相数


E——绕组电动势(伏)


I——绕组相电流(安)


绕组电动势为


E=4KwmfWKdpΦ(伏)——(2)


式中 Kwm——气隙磁场波形系数,正弦分布时等于1.11


f——电流频率(赫)


W——绕组每相串联匝数


Kdp——绕组系数,以基波绕组系数Kdp1代入


Φ——每极磁通(韦)


电流频率为


f =pn/60——(3)


式中 p——极对数


n——转速(转/分)


每极磁通为


Φ=BδavτLef=Bδαp′τLef(韦)——(4)


式中 Bδ——气隙磁密最大值(特斯拉)


αp′——计算极弧系数,αp′=Bδav/Bδ,其中Bδav为气隙平均磁密


Lef——电枢计算长度(米)


τ——极距(米),τ=πD/2p(米),其中D为电枢直径(米)


沿电枢圆周单位长度上的总电流称为电负荷A,即


A=2mWI/πD (安/米)——(5)


将(3)~(4)代入(2),(2)代入(1),整理后可得


(D2Lefn)/P′=6.1×103/(αp′Kwm KdpA Bδ)=CA——(6)


对于一定功率、转速范围的电机,电负荷A、磁负荷Bδ变动范围不大,αp′、Kwm 、Kdp的变化范围更小,故此CA称为电机常数。


式(6)可变为


CA=(D2Lef)/(P′/n)=(60D2Lef)/(2πT′)——(7)


式中T′为计算转矩,T′=P′/Ω=60P′/2πn, Ω为机械角速度(弧度/秒)。


解析电机常数


式(7)中(D2Lef)近似表示转子有效部分体积,定子有效部分体积也和它有关。故而电机常数大体反映了产生单位计算转矩所耗用的有效材料(铜、铝、硅钢片)的体积,并一度程度上反映了结构材料的耗用量。


电机常数CA的倒数为


KA=1/CA=(2πT′)/(60D2Lef)=P′/(D2Lefn)——(8)


式(8)表明,KA表示单位体积有效材料所能产生的计算转矩,其大小反映电机有效材料的利用程度,称为利用系数。随着电机制造水平的提高和材料质量的改进,利用系数将不断增大。


电磁负荷A、Bδ


式(6)中αp′、Kwm 、Kdp的数值一般变化不大,因此,电机的主要尺寸在很大程度上和选用的电磁负荷A、Bδ有关。电磁负荷A、Bδ愈高,电机尺寸愈小,这就是为什么要想方设法探底电磁负荷的极限值根本性原因,直接关系到对设计电机的性能和经济性。

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