单相交流串激电机基本知识(2)

2019-08-29 18:20

电流就是电枢电流,定子产生磁通φ与电枢电流几乎同相位。若电机在运行过程中负载增大时,电流和磁通也增加,但转速下降,维持输出功率不变。P2=M×n/9.55(W) ,其中M为转矩(N.m),n为转速(rpm).

图1.单相串激电机原理图

9. 单相串激电机工作原理图

10. 单相串激电机的特性曲线

电机转速随着负载的增加而降低的特性称为串激电机的软特性

11. 单相串激电机的一些常用公式: 1. 输入功率P1=U×I×cos¢N×ηN (W) 2. 输出功率P2=M×n/9.55(W) 3. 效率?=P2/P1×100%

4. 转速n=(Ucos¢-IR-△U)/Ke×? (rpm)=60√2×E×10ˉ8×? 5. 转矩T=Ct×?×I(N.m)

6. 温升△T=(R2-R1)/R1×(234.5+T1) -(T2-T1) (K) 7. 噪声:声压级Lp=20㏒P/P。(dB) 8. 噪声:声功率级Lw=Lp+11dB (dB) (A)

9. 转子的最大残余重心偏移距离e=9550×G/n(μm) 10. 转子的最大残余不平衡量m=M×e /r (g)

11. 定转子之间的单边气隙δ=转子直径D2的 1/100mm或者δ=( 0.3τA/B) × 10ˉ4(mm)(极距τ=3.14D2/2 ,线负荷A=100-145A/cm,气隙磁密B=0.35-0.55T) (单边气隙长度一般在0.3-0.8mm之间,大功率,高转速电机取气隙较大值,小功率,低转速电机取气隙较小值)

12. 转子铁芯长度与转子外径之比L/D2=0.5-1.7 13. D2 L=Pi×6×√2×10ˉ4 α*B*A*n (cm3)

14. 极弧系数α=θ/π=0.667-0.7(θ为定子极弧对应角度,一般为120度)

15. 换向器外径与转子铁芯外径之比一般在0.6-0.72之间

16. 转子外径与定子外径之比D2/D1=0.54-0.62 (如54片: 31/54=0.574,如 58.5片:35/58.5=0.598,如65片:39.5/65=0.61,如72片:41.5/72=0.576,如90片:54/90=0.60,如98片57/98=0.58 单相串激电机在设计上的发展趋势

1. 提高电机转速。由于双飞叉自动绕线机和全自动平衡机的使用,对转子的动平衡精度有了可靠的保证,因而普遍采用提高电机转速来缩小电机的体积,提高电机功率,降低电机成本;

2. 增大转子直径。使转子线圈的作用半径增大,因而转矩增大,直接提高电机的

输出功率,目前,转子外径与定子外径之比已经由原来的0.52—0.56提高到0.54—0.62,增大转子外径,也使电机定转子绕组的温升趋于接近,以改善转子温升偏高而定子温升偏低的情况; 3. 定子采用深槽结构,前面已讲;

4. 提高磁通密度,增加激磁安匝。适当提高磁通密度,增加激磁安匝,不但可以缩小磁路系统的结构尺寸,而且有利于换向,并使机械特性趋硬,提高空载转速;

5. 减少电机冲片规格,提高零部件的通用性。单相串激电机主要用于电动工具和家用电器,生产批量很大,为了适应全自动大批量生产,降低制造成本,必须减少电机冲片的规格,提高通用性。否则,高速冲模具的投入将会增加较大的制造成本;

6. 在电磁计算上已经全部采用计算机程序软件计算,不仅计算速度快,而且计算的效率和准确性得到极大的提高。 二.单相串激电机转子生产工艺流程 1.压铁芯

注意要点:a、尺寸;b、动≤ 0.08MM;c、装后转子的扭力检查,产品不同,扭力不

同.(注:轴包塑材料为:BMC热固性塑料或WH-501或PBT)。 2. 装绝缘端板

注意要点:a、端板有颜色和长短的区分;b、端板不能有开裂或缺料变形;c、端板齿必须与转子齿对齐,不能错位;d、端板的厚度≥2.2-2.5MM;e、120V产品需用棕色阻燃端板。

3. 测转子铁芯径向跳动

注意要点:a、试前校正百分表;b、动转子一周,读取最大值和最小值,两个数 值之差即为转子铁芯的跳动值,此值≤0.08MM;c、动值大于0.08MM的转子挑出车削铁芯外圆后再测试。 4.装羊毛毡压换向器

注意要点:a、毛毡须平整紧贴于换向器的底部;b、向器压装尺寸和换向器扭力要求;(压装尺寸和扭力要求因产品而定);c、注意换向器钩或槽与铁芯槽的对应关系(槽对槽或槽对钩),

(槽对槽:偏半片7.5°,槽对钩:不借偏,适用于正反转的电机) 5.插槽绝缘纸

注意要点:a、插纸前检查端板是否歪斜;b、槽绝缘纸应伸出铁芯两端长度≥2.2-2.5MM,并保持与端板平齐;c、槽绝缘纸应紧贴铁芯内壁;d、目前公司使用的绝缘纸为:230V产品0.25MM厚的DMD(聚酯复合薄膜),120V产品0.25MM厚的青壳纸。 6. 绕线

注意要点:a、线径正确、匝数正确、绕法正确;b、张力器调整到适当位置,保证两边线包高度的均匀性,(线径不同,张力不同),两边线包高度不一致将影响后面的动平衡工序;c、钩线方式及挂钩正确;d、不能有脱钩、断线、压纸的现象;e、转子绕线后的槽满率≤65%(在设计时需考虑)。 7.插槽楔

注意要点:a、槽楔伸出铁芯两端面的长度≥2.2-2.5MM,且要保证对称平齐;b、目前公司使用的槽楔材料为红钢纸(部分是用环氧板。) 8.转子点焊

注意要点:a、点焊后漆包线和换向器挂钩的变形量<10%-25%;b、点焊后换向器钩的歪斜角度≤10°;c、点焊后不能出现虚焊.假焊和脱焊现象;d、点焊后挂钩处漆包线脱漆量0.5-1MM;e、粗线或双线并绕的转子在焊接时需加大电流和气压,并将焊接停顿时间适当延长;f、由于刚开始点焊时能量不够,漆包线的漆膜未能充分熔掉,因此需对开始焊接的两点或三点进行补焊,防止虚焊或假焊现象 注:1.焊接棒材料为钨钢;2. 每次焊接前须对焊接棒的角度进行磨削,一般角度要<4度;3.一般焊接到4000次左右须更换焊接棒; 9. 测试(1)

注意要点:a、片间电阻≤±8%;b、对角电阻≤±8%;c、焊接电阻≤0.5mΩ;d、匝间测试,波形不能少于4个,与标准波形的面积差≤15%;e、冷态绝缘电阻测试≥500MΩ;f、高压测试:①换向器对铁芯1250V5mA3S;②铁芯对主轴2500V5mA3S;③换向器对主轴3750V5mA3S。 10. 滴漆和包封胶

注意要点:a、线包滴漆均匀,无飞线.无汽泡.无漆瘤;b、铁芯表面无漆,换向器表面无漆;c、槽满率较低的转子,钢片槽中需无堵塞;(可起通风降温作用);d、包封胶要包住换向器钩部和转子颈部,无开裂.无气孔,包封均匀。

目前使用的转子漆为1146甲.乙(F级).包封胶为Q200或R960(耐温200℃以上): 滴漆基本工艺 、温度、时间及滴漆量是过程控制重点。

1 预热:加热转子至滴漆合适温度(约125℃);排除湿汽,减少绕线应力。 2 滴漆:转子低速旋转, 漆均匀的滴到绕组端部及颈部,依靠漆的自重及毛细 管效应,渗入到线圈内部,同时排出空气。

3 凝胶:转子保持自传,滴饱漆的转子在适宜温度下(约120℃)快速凝胶。


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