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電機的氣隙大小如何選擇?

時間:2024/12/20閱讀:369
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電機的氣隙air gap)是指的定轉子之間的物理間隙,如下圖所示。氣隙作為電機磁路中的一部分,對電機性能來說起著重要的作用,那這個氣隙的大小該如何選擇呢?

image.png

一方面從機械結構方面考慮,氣隙要足夠大,以防止由于制造尺寸公差、在各種力下的變形、軸承松動磨損等各種原因而引發(fā)的轉子和定子接觸。考慮電機運轉的平穩(wěn)性和制造工藝難度,最小氣隙應不小于0.2mm。

另一方面,由于氣隙在電機磁路中屬于非磁性材料區(qū)域,其磁導率相對于電工鋼片來說非常小,也就是說其磁阻非常大。根據公式R=MMF/Φ和R=L/μA,我們可以得到Φ=MMF*(μA/L)。其中:R為磁路的磁阻;MMF為磁動勢(MMF=NI);L為氣隙長度;Φ為氣隙中的磁通量;μ為磁性材料的磁導率;A為磁路的橫截面積。

image.png

從中可以看出,當氣隙較小時,在磁動勢不變的情況下磁通密度會增加,這可以提高電機的功率因數和效率,但需要留意氣隙過小時可能導致的磁場飽和效應。當氣隙增大時,會導致磁通密度下降,從而降低電機的電磁性能,為保證磁通密度不變,就需要更大的磁動勢,從而提高了電機的磁電流和無功功率,降低了效率。另外氣隙增大還可以提高電機的過載能力,降低電機的噪音水平,改善散熱效果。

綜上,電機氣隙的選擇是一個平衡各方面因素的結果。下面針對感應電機推薦一些計算公式給大家(注意單位),趕緊收藏起來。

image.png

其中:D為定子內徑(單位為m),L為鐵芯總長度單位為m),????為轉子外徑(單位為m),??a為圓周速度(單位m/s),P = 極對數。

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