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影響電機(jī)鐵芯損耗的因素有哪些

2021年12月22日 來源:江蘇大中電機(jī)股份有限公司  瀏覽 4080 次 評(píng)論 0 次

電機(jī)鐵損包括由主磁場(chǎng)在鐵芯中發(fā)生變化產(chǎn)生的基本鐵耗、空載時(shí)鐵芯中的附加(或雜散)損耗以及由于定子或轉(zhuǎn)子的工作電流所產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)和諧波磁場(chǎng)在鐵芯里引起的損耗。后兩項(xiàng)一般歸入難以準(zhǔn)確定量計(jì)算的雜散耗,試驗(yàn)結(jié)果分析計(jì)算中或按標(biāo)準(zhǔn)給出的推薦值或?qū)崪y(cè)確定,與定轉(zhuǎn)子間氣隙大小關(guān)聯(lián)密切,鐵耗分析不計(jì)入。

影響基本鐵耗的因素

基本鐵耗因主磁場(chǎng)在鐵芯中發(fā)生變化而產(chǎn)生。這種變化可以是交變磁化性質(zhì)的,如由電機(jī)定子或轉(zhuǎn)子齒中所發(fā)生的;也可以是所謂旋轉(zhuǎn)磁化性質(zhì)的,如電機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子鐵軛中所發(fā)生的。不論是交變磁化還是旋轉(zhuǎn)磁化,均會(huì)在鐵芯中引起磁滯和渦流損耗。

磁滯損耗

單位鐵磁物質(zhì)內(nèi)交變磁化引起的磁滯損耗ph稱為磁滯損耗系數(shù),與交變磁化的頻率f和磁通密度振幅B有關(guān),可準(zhǔn)確用下式表示:

ph=(aB+bB2)f

式中a,b為材料性能決定的常數(shù)。

電機(jī)鐵芯內(nèi)磁通密度范圍通常在1.0~1.6特斯拉或10000~16000高斯的情況下,系數(shù)a接近于0,故而

ph=bB2f

由旋轉(zhuǎn)磁化引起的磁滯損耗大小不同于由交變磁化引起的。試驗(yàn)表明,硅鋼片在兩種性質(zhì)磁化下存在以下現(xiàn)象:磁通密度在1.7特斯拉以下時(shí),旋轉(zhuǎn)磁化引起的磁滯損耗較之交變磁化引起的為大;當(dāng)高于1.7特斯拉時(shí),則相反。電機(jī)軛部磁通密度一般在1.0~1.5特斯拉,相應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁化磁滯損耗較之交變磁化磁滯損耗約大45~65%。

渦流損耗

鐵芯中的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí),在其中會(huì)感生電流,稱為渦流,它引起的損耗稱為渦流損耗。為了減少渦流損耗,電機(jī)鐵芯通常不能做成整塊的,而由彼此絕緣的鋼片沿軸向疊壓起來,以阻礙渦流的流通。

通常采用0.5或0.35的電工鋼片作為鐵芯的材料。對(duì)于一般電機(jī)中遇到的頻率范圍,磁場(chǎng)在鋼片截面上可以認(rèn)為是均勻分布的,此時(shí)鋼片的渦流損耗理論上可以按下式準(zhǔn)確計(jì)算:

pe=π2(ΔfeBf)2/(6ρdfe)

式中 pe—渦流損耗系數(shù),Δfe—硅鋼片厚度,B—磁通密度,f—頻率,ρ—電阻率,dfe—硅鋼片密度。

由上式可知,渦流損耗與磁通密度、頻率及材料的厚度的平方成正比。

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