8.3三相实心钢转子力矩电动机的结构设计
8.3三相实心钢转子力矩电动机的结构设计
1.实心钢转子厚度的选择
在三相实心钢转子力矩电动机的设计中,都要涉及到钢转?单边有效厚度△和长度的选取,国内外都有文献论及,这里从试验方法出发来确定转子单边有效厚度和长度,可供设计时参考。
实心钢转子单边有效厚度的试验方法是:力钜电动机的转子堵转,用变频电源(直流电动机-同步发电机组)供给定子绕组不同频率的电压,模拟力矩电动机不同转速时的工况,测取实心钢转子单边厚度内铁柱(材料与实心钢转子相同)不同高度的探测线圈所感应的电动势数值,求出转子相对应深度的磁感应强度数值,从它们的数值变化规律,就可确定实心钢转子的单边有效厚度,其试验示意图如图8-6所示。
2N-m、转子力矩电动机,其实心钢转子单边舍效果图8七
表8»1钢转子单边厚度试验值汇总表 | ||||||||||
电机转速 | 转f频率 /Hz | 深度/mm | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 9 | |||
不同深度探测线圈磁通密度/T | ||||||||||
1350 | 5 | 1.08 | 0.76 | 0.486 | 0.3% | 0.336 | 0.216 | 0.136 | 0.12 | 0.092 |
1200 | 10 | 1.08 | 0.80 | 0.52 | 0.38 | 0.38 | 0.22 | 0.136 | 0.12 | 0.086 |
90U | 20 | 1.0 | 0.80 | 0.36 | 0.38 | 0.33 | 0.27 | 0.14 | 0.116 | 0.114 |
750 | 25 | 0.976 | 0.768 | 0.56 | 0.384 | 0.28 | 0.288 | 0.136 | 0.094 | 0.117 |
600 | 30 | 0.958 | 0.745 | 0.547 | 0.373 | 0.26 | 0.28 | 0.133 | 0.091 | 0.115 |
300 | 40 | 0.94 | 0.69 | 0.54 | 0.36 | 0.21 | 0.27 | 0.13 | 0.069 | 0.105 |
0 | 50 | 0.88 | 0.655 | 0.503 | 0.32 | 0.196 | 0.264 | 0.116 | 0.066 | 0.1CM |
根据表8-1,可画出不同频率时磁场渗透到实心转子深度△内的曲线,如图8-7所示。
从表8-1和图8-7可知,实心钢转子单边有效厚度为10mm左右即可。
8.3.2 实心钢转子长度的选择
目前,作为工业用三相交流卷绕塑力矩电动机的实心转子的有效长度和端环,一般采用-种材料制成,这里用试验方法来确定转子的有效长度。
以2N.m、4极实心钢转子力矩电动机阁8_7不同频率的磁场在实心转子屮的透入曲线为例,试验了HI钱伊联ef (即伸出定子边的长度△/)时,对性能膝故喊上的磁场情况,见表8-2中的1、2和3。
L v 表8*2单边伸出长度试验汇总表 | |||||
1.堵转时力矩电动机性能数据 | |||||
单边伸出长度 | 电压 | 电流 | 输人功率 | 堵转转矩 | 端部侧面温度 |
/cm | /V | /A | /W | /N*m | /°C |
18.5 | 1.29 | 344 | 2.7 | 18 | |
1.10 | 462 | 2.3 | 110 | ||
13.5 | 1.27 | 532 | 2.7 | 19 | |
1.09 | 448 | 2.3 | 110 | ||
8.5 | OQA | 1.29 | 548 | 2.7 | 19 |
1.11 | 424 | 2.4 | 110 | ||
3.5 | 1.30 | 532 | 2.7 | 19 | |
1.09 | 440 | 2.2 | 110 | ||
0 | 1.26 | 544 | 2.8 | 20 | |
1.14 | 464 | 2.4 | 110 | ||
2.空载试验时力矩电动机性能数据 | |||||
单边伸出长度 | 电压 | 电流 | 输入功率 | 转速 | 环境温度 |
/cm | /V | /A | /W | / (r/min) | /°C |
18.5 | 0.553 | 62 | 1460 | 18 | |
3.5 | 380 | 0.525 | 64 | 1460 | 19 |
0 | 0.55 | 64 | 1460 | 20 | |
3.单边伸出长度t的表面磁通密度 |
单边伸出长度上的表面磁通密度测试,如图8-8所示,其磁通密度见表8-3。
表8»3表面磁通密度 | |||
△//cm | 2 | 4 | 6 |
磁通密度^ | 0.0172 | 0.019 | 0.017 |
从上述试验数据可分析得出以下初步结论:
1)转子单边伸出长度的长短,对力矩电动机的转矩、功率和电流等性能影响极小。
2)沿转子单边伸出长度上的磁场是较弱的,不会对主磁通的分布产生大的影^
所讀^实心钢转子力矩电动机,其转子单边有效厚
A瘦即可,伸出定子铁心边的单边伸出长度可以取为零,但一般为了考虑制造工艺需要,例如转?内侧两端放置用作轴与实心钢转了-圆筒连接的支撑板,而转了•单边伸出定T1铁心边的氏度为10~20mm。目前国内实心钢转子力矩电动机制造厂的产品,实心转子单边厚度一般为10~20mm,伸出定P铁心单边长度为10〜20mmo