如何通过不对称转子槽设计替代斜槽提升电机效率?
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电机制造商的主要目标是改进的电机的性能,例如减少损耗(更高的效率),噪声和振动,今天的汽车制造商已经将重点从效率等级2(EFF21)电机转移到了更高的高效电机,以大大减少电力消耗。感应电机的耗电量约占总能耗的55–65%工业用电量,即使最小的改进降低电机效率(或减少损耗),也可以显著降低能耗,影响未来几年交流感应电机市场。
电机已经非常高效,并且是一项非常成熟的技术,尽管提高这些电机效率的范围似乎很惨淡,但新兴的计算方法,仿真计算能力,制造技术, 材料的进步,增加了这些电机的改进范围。持续不断地努力以提高电机性能,通过使用变频驱动器和高效电机设计来节约整个系统能源的消耗。 斜槽转子可降低噪声和振动水平 电机磁噪声主要来自径向气隙中产生的力,这些力可以表征为旋转在不同的波在空中分布不同间隙周长,这些波段以各种频率在空气中传播间隙,作用于定子和转子,导致变形的径向力。 如4极电机中的4节点振动会产生很大的振动 电磁噪声,现有技术减少磁力和噪声是使用最佳的定子和转子槽组合,并通过使转子倾斜插槽。
引入转子齿槽偏斜可降低噪声和振动水平,但由于叠片之间的交叉电流而增加了杂散损耗,转子导体和叠片会降低电动机的效率。 此外,偏斜转子中感应的电动势比非偏斜转子中的感应电动势要低, 转子导致减小的输出转矩。消除的简单解决方案使转子槽保持平直,并研究新的方法来解决减少的噪音水平。 齿槽偏斜的正弦感应电机 由于开槽,相位不平衡,转子偏心,磁芯叠片的饱和度和磁致伸缩膨胀,会产生感应电机的相关的空谐波场寄生效应。齿槽偏斜是几十年在在感应电机中一直使用的技术 ,转子或定子槽被扭曲以获得更多均匀扭矩,噪音小,电压波形更好,使转子槽倾斜一个定子槽间距是最常见的一种有效的方法。 可以从径向气隙力的形式看出,短路端环和在转子绕组(棒)中循环电流产生感应电动势,这些谐波电流在转子与定子的谐波场相互作用,产生谐波转矩, 振动和电磁噪声。
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