电机设计禁忌手册

电机设计禁忌手册1.线圈电流密度不宜过大或过小:电机线圈具有一定的电阻.当电流通过线圈时就产生损 耗.绕组温升高,电机设计希望减小电阻,以减小损耗,提高效率.加粗线径,降低电流密度可以减 电阻,但会线圈材料用量增加.由于槽面积的加大,引起铁心磁密增加,使电机的励磁电流和铁 损增加.通常感应电机 j 取 3~7A/mm² (槽面积大也就是芯片设计时铁心槽孔大) 2.电机铁心的磁通密度不宜过高或过低. 当铁心材料,频率和硅钢片厚度一定时铁损决定于 磁通密度 Ø 的大小,磁通密度过高使铁损增加,电机效率降低,铁心发热使电机温升增高.并由 于励磁安匝增加电机功率因子降低,所以铁心的磁通密度不宜过高,尽量避免用在磁化曲线的 过饱和段,磁密过低则使电机材料用量增加,成本提高.芯片齿部窄,磁密高即槽入线的空位大 也就是铁心槽孔大反之. 3.电机槽满率不宜过高或过低. 一般取 75~85%槽满率低电机运行时导线在槽内松动.易损 伤绝缘.此外槽内空隙多,由于空气导热差,影响线圈的散热使电机温升增高. 4.电机槽形的设计尽可能选用平行齿梯形槽并槽形边缘不要有尖角,尽量用圆底槽,由于圆槽 铸铝时填充好,并做模方便.定子芯片嵌线容易. 5.电机槽口宽度不宜过大,槽口太大使气隙磁通分布不均,齿谐波增大附加损耗增加,通常约 3.5mm,太小入线困难, 6.定子槽数不要太多或太小.异步电机定子槽数多,磁势,电势波形好,附加损耗小,电机效率高 槽数多还使线圈和铁心的接触面积增加,线圈散热好,温升低.性能好但制作工艺困难.成本高 7.异步电机气隙大,磁阻大,励磁安匝数多,使电机励磁电流增大,电机功率因子降低,但气隙大 使谐波磁场减弱,电机附加损耗降低, 气隙太小易引起定转子扫膛,以及由于附加损耗增加而 使电机效率降低. 8.异步电机转子扭斜可以使转子导条沿轴向的谐波电势相位不同而被削弱,从而减少了附加 同步转矩,及附加异步转矩,降低电机附加损耗,提高效率,降低噪音,振动. 9.单层绕组不要用于容量较大的电机,容量较小的电机不要双层绕组. 10 大电机不宜用铝合金做支架由于刚度,强度差些 11.转轴上尽量避免用不同宽的键槽(即介子槽)轴芯二级位应倒圆角. 12 电机两端都用滚动轴承时轴向不要卡死.因为电机运行时转轴的散热比定子支架差,温升高 些,转轴的热膨涨要大于定子部件,和支架,机座.转轴就不能自由膨胀,所以一般加波浪介子加啤 令盖. 13.转轴和转子芯片配合的长度不要太长.(轴芯中间部分可以缩小解决) 14.带滚动轴承结构的不要使电机转子产生轴向窜动.(所以啤令内加波浪介子)滑动轴承的在 转子前端加弯介子 手提吸尘机的不带弯介子是前端

是 E 介子结构虚位控制很小 0.1~0.4mm 15.电机的定,转子铁心不要错位,错位不利的原因 a:错位相当于空气隙有效面积减小,励磁 电流增大,功率因子降低.,还使定子电流大定子铜损大,效率低.温升高. B:转子受到一个轴向力 加快轴承磨损.增大电机的噪音和振动.(但有些成品运行向前端一个方向常常磨一端轴承此时故 意错位)c:影响电机的正常通风. 16.注意异步电机转子铸铝质量(可用硫酸化解芯片看) 17.引线不要过细如果过细的引线容易绝缘老化通常导体电流密度取 4~6A/mm²小电机取大值. 大电机取小值. 18.电机起动电流一般是额定电流的 6 倍左右,所以不要频繁起动,堵转的电流菲士通常是额定 电流的 2.5~3 倍. 电流菲士需 200%的电流才能冲断. 19.转子临界转速应大于 1.2 倍或小于 0.8 倍的额定转速以免发生共振. 20.电机干燥时应避免温度急剧升高.过分潮湿的绕组,应避免用通入电流的方法进行干燥.

电动机制造的加工方法

生产要求的最佳战略

1、 团队参与 今天日益变化的电动机要求,你的机器供货商必须是你的产品中的一员。参与帮助你们设计产品,达到制造的最高水平以及继续理解你们的生产要求。

最成功的地方就是在你的原始产品设计何销售预测中加入供货商。在碰到电动机性能和安装问题前,帮助更快地实现市场化产品。有助于维持启动日程表。允许你的制造业人员具有最可能的情节,实现转换和电机零件的结合。这也是评估零件安装的问题和可能消除零件多种处理的时候了。

2、 原型开发工作 利用许多生产所需的实际工艺和工装,在工作单元中制造电机。提供这种服务,是由于你们不具备配备合适设备和人员的晻贵电机实验室,用来生产这些原型电机。另一个问题是,标准的生产必须中断以生产这些原型电机。通过与你们机器供货商\的合作,这就使你们能够向用户提供测试产品和安装数据,更重要的是你们制造团队能够检验实际所需的严格工艺。这就排除了潜在的制造问题。 3、 匹配商业理念的合适设备 合适的设备符合你们独特的公司理念。因为有许多用户,所以有许多不同的实现这种理念的途径。主题或今天使用的”BUZZ”字眼就是”倾斜制造”的概念。所以机器供货商提供能满足要求的最佳方案。我感觉工艺的共同主题是在你们整个加工过程中消除任何浪费。让我们评估以下我们用这种思想所实现的东西;

＊ 减少产品设计到投产的时间 ＊ 转化成本---原材料到成品 ＊ 制造空间 ＊ 交货性能+99%

＊ 交货质量

4、 生产力的最高水平,包括质量、高能力、开机时间和kiss(使设备简单和智能)

嘈音与震动

1,嘈音限值

嘈声是一种不希望有的不同频率和不同强度的无规律地组合在一起的声音.嘈声令人烦恼,讨厌,心神不安,分散注意力;长期生活在嘈声大的环境中,使人的听觉受到损害,甚至会引起神经系统疾病。因此,嘈声控制是环境保护所面临的一个重要课题,而电机嘈声自然是电机的主要质量指标之一。 电机的嘈声可分为机械声、电磁嘈声和空气动力嘈声.产生各类嘈声的主要原因用因果分析图表示。随电机设计参数、结构、功率、尺寸、转速和加工精度的差别而不同。

轴承震动 转子不平衡

基波磁场产生切

向及径向激振力 向及切向激振力 电磁嘈声

风扇

电机嘈声

空气动力性嘈声

声音在单位时间内辐射出来的总声能w称声功率,而电机嘈声大小一般以声功率级表示。声功率级定义为 lw=101g*W/W0 dB

-12

式中 , W0为基准声功率,取W0=10 W。

由于嘈声的频率在20~20000Hz的宽广范围,而人耳对不同频率的声音所感受的响度是不同的。为了使人们对不同频率的声音感觉到的响度相同,在嘈音测量时为模以人耳的听觉特性而设计了几种对不同的频率嘈声的衰减接近人耳对声音的感觉,在电机嘈声测试中都用A网络,所测得的声功率级称A计权声功级.记为Db(A)。A计权声功级Lw与A计权平均声压级Lp之间关系由下式表达; Lw=Lp+101g*S/S0 Db(A) 式中,S0为基准面积,为1m平方;S为测量面面积(m平方);当测量半径r=0.4m所放对应的半球面测量面积S时,101g*S/S0=0此时 Lw=Lp。 在嘈声测试现场被测试电机嘈声外,任何其他嘈声通称为背景嘈声。背景嘈声大小对测试结果有不同程度的影响,电机嘈声应为测量点值减去如表1列出的修正值。只有当测点各频率带或计权声级的背景嘈声低于

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16.扭力图示:

第一图示为风机水泵类(罩极)从风叶负载看要提高转速必须提高很大扭力才行,转速降低, 温升

下降,扭力下降. 第二图标为恒转矩负载(串激)扭力大转速下降温升上升. 17.串激马达参考推导公式:n1 p1. Nr 2. NS 2. I 2 2 n 2 P 2. Nr 1. NS 1. I 12 n1 Pin 2.U 1 2 . Nr 2. NS 2 n 2 Pin 1.U 2 2 . Nr1. NS 1 T 1 Nr 1 . NS 1 . I 1 2 T 2 NR 2 . NS 2 . I 2 2 T 1 Pin 1 2 .U 2 2. Nr 1 2 . NS 1 T 2 Pin 2 2 .U 1 2 . NR 2. NS 2

T=转矩

n=转速

Nr=转子匝数

Nr=定子匝数

Pin=输入功率n1 W 2 d 1 2 . n2 W 1 d 2 2

P=输出功率

18.罩极马达常见推导公式:n1 W 2 n2 W 1 d 1 I 12 d 2 I 22

转速同匝数成反比(同线径)U1 W 2 U 2 W1

(不同线径)

(常用的升降压来调匝数) W=匝数 d=线径 n=转速

19 .24bar 铜头通常用是左扭 7.5º 11 勾 左转 ,右扭 7.5º 24 勾 右转 左扭可在 10~12 挂 挂 勾波动, 右扭可在 24~1 勾波动.例 a:Ø0.31x(34+16)Tx12 实际为 24bar 铜头这样调节主要为 平行反电动势,改善火花. B:Ø0.31x(23+22)Tx12 这样调节主要是平行性能有时多一圈性能又 低,少一圈性能又高的情况下用这种方法微调. 20.UO-43/50 230V 电锯不同线规和同线规性能比较. 电流 输入功率 转速 扭力 效率 输出功率 功率因子 Amps win RPM Kg.cm EFF WOUT PF 4.8 1092 29240 1.3 0.36 390 0.98 无载状态 11.5 2525.8 20450 8.5 0.71 1785 0.95 最高效率点 14.5 3164 17452 12 0.68 2150 0.95 最大扭力 UO-43 Ø0.55x12Tx24 扭 0º 24 勾,分槽绕挂 1 勾(支架碳刷已向右扭 22.5º Ø0.9x100Tx2 挂 ) 电流 输入功率 转速 扭力 效率 输出功率 功率因子 Amps win RPM Kg.cm EFF WOUT PF 6.2 1393 26667 2.36 0.46 646 0.98 无载状态 1614 24096 4.1 0.63 1023 0.97 最高效率点 7.2 25.2 5292 9833 26.5 0.5 2680 0.91 最大扭力

UO-50 Ø0.55x12Tx24 扭 0º 24 勾,分槽绕挂 1 勾(支架碳刷已向右扭 22.5º Ø0.9x100Tx2 挂 ) 电流 输入功率 转速 扭力 效率 输出功率 功率因子 Amps win RPM Kg.cm EFF WOUT PF 5.8 1310 26385 2.28 0.47 617 0.98 无载状态 1544 23419 3.8 0.59 917 0.97 最高效率点 6.9 25.7 5358 9242 27.6 0.49 2620 0.91 最大扭力 UO-50 Ø0.55x(12+13)Tx12 扭 0º 24 勾,分槽绕挂 1 勾(支架碳刷已向右扭 22.5º 挂 ) Ø0.9x100Tx2

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