电机设计第五章_李景灿讲述.ppt

5.1概述 5.2基本铁耗 5.2基本铁耗 5.2基本铁耗 5.2基本铁耗 5.2基本铁耗 5.2基本铁耗 5.2基本铁耗 5.2基本铁耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.3空载时铁心中的附加损耗 5.4电气损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.5负载时的附加损耗 5.6机械损耗 5.7效率 几个问题讨论 一、什么是“可变损耗” 随电机负载而变化的损耗称之为“可变损耗”。 电气损耗 负载附加损耗 二、什么是“不变损耗” 不随电机负载而变化的损耗称之为“不变损耗”。 基本铁耗 空载附加损耗 机械损耗 三、如何降低损耗，提高电机效率 无非从两方面入手： 选用好的材料； 提高电机制造工艺水平；电机制造工艺主要有：冲制、叠装、嵌线、焊接、整形、车、磨、镗、铣、钻、铸……。 湘潭电机厂数据1、改变气隙d (JS138-4，300kW，6kV) 2、减小槽口宽度b0(用磁性槽楔代替非磁性槽楔) 3、增加涡流回路电阻1)、转子有铸铝转子改为铜排转子(JS136-4，220kW)2)、铸铝转子片间或槽壁涂耐800℃高温的漆膜(JS148-4，440kW) 一、凸极同步电机负载时的附加损耗 4、短路电流为额定值时磁场的3次谐波在定子齿中产生的附加损耗 凸极机气隙不均匀，转子励磁磁势Ff与电枢反应磁势Fa的基波分量均在气隙中产生3次谐波磁场。短路时，定、转子3次谐波磁场互相叠加。 凸极同步电机的三次谐波磁场 a) 直轴电枢反应磁场曲线 b)励磁磁场曲线 二、感应电机负载时的附加损耗 感应电机负载时的附加损耗通常不详细计算。一般规定为电机输出或输入的0.5%，对于压力铸铝的转子为2-3%。 笼型转子感应电机附加损耗包括下列部分： 定子绕组的漏磁场在绕组内及端部附近金属部件中产生的附加损耗； 定子磁势谐波产生的磁场在转子绕组中感应电流引起的附加损耗； 定子磁势谐波产生的磁场在转子铁心表面引起的附加(表面)损耗，忽略脉振损耗； 没有槽绝缘的铸铝转子中，由泄漏电流产生的损耗。 其中①是由基频电流产生，称为基频附加损耗。其余各项均由高频电流产生，称为高频附加损耗。 第①③项计算与同步电机相类似。下面简单分析②④。 二、感应电机负载时的附加损耗 (一)、直槽时，由定子磁势谐波在笼型转子内产生的附加损耗 二、感应电机负载时的附加损耗 (一)、直槽时，由定子磁势谐波在笼型转子内产生的附加损耗 二、感应电机负载时的附加损耗 (二)、斜槽时，由定子磁势谐波在笼型转子中产生的损耗 如果绝缘良好，则可削弱齿谐波产生的附加损耗。 如果绝缘不好，则会产生泄漏电流，产生附加损耗。 与谐波磁场的频率、磁密幅值、导条与铁心的接触电阻有关。 很难准确计算。目前没有一个成熟且简易的方法来计算。一般是按电机额定功率的百分比来估算。例如，采用压力铸铝转子工艺的感应电机，其附加损耗约占输出功率的2~3%。 二、感应电机负载时的附加损耗 (三)、减小附加损耗的方法 虽然负载时附加损耗只占每台电机输入功率的很小一部分，但是由于笼型转子感应电机用量大，因此此项损耗消耗的总电能仍然十分可观。 对于中小型感应电机，负载时的附加损耗中，占较大比例的是高频损耗，基频附加损耗所占比例不大，为降低高频附加损耗，可以采取下列措施： 采用谐波含量少的定子绕组型式，例如采用双层短距分布绕组、单双层、正弦、△-Y混合来替代单层绕组； 采用定子与转子槽数的少槽近槽配合； 采用斜槽，增大导条与铁心间接触电阻； 适当增大气隙； 采用磁性槽楔或闭口槽。 三、直流电机负载时的附加损耗 一般不进行详细计算。 对于没有补偿绕组的，一般取为输出(发电机)或输入(电动机)功率的1%； 对于有补偿绕组的，一般分别取为0.5%。 机械损耗包括： 轴承摩擦损耗：与摩擦面上的压力、摩擦系数及相对运动速度有关。摩擦系数影响因素较多，如摩擦面的光滑程度、润滑油的种类、品质及工作温度、电机零部件的加工质量及总装质量等，难以准确确定。 电刷摩擦损耗：与速度有关； 通风损耗：与电机结构、风扇型式、通风系统中的风阻速度有关，与