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电机绕组的槽填充率对温升性能有影响吗?

2021-07-30  浏览次数:11918

电机绕组的槽填充率一直是许多制造商的热门话题。从操作层面来说,槽填充率越低,嵌入的工艺性越好,从电磁线或成型工序进入槽相对容易;但从电机绕组散热的角度来看,低槽率会严重影响电机绕组的温升。

封闭式低压电机定子铜线的热量首先传导到铁芯的齿上,槽绝缘的厚度和导热系数、铜线与铁芯之间的传导热阻对绕组温升有很大影响。在前面的文章中,我们谈到了绝缘材料和空气的导热性相对较差。

绕组浸泡干燥过程中,绕组内的间隙尽可能用绝缘漆填充,然后通过干燥过程使绕组成为一个整体。

如果电机绕组的槽填充率过低,浸渍质量不好,绕组电磁线之间、绝缘材料之间以及它们与铁芯之间的间隙和孔没有被导热性能好的漆基完全填充,绕组的温升会升高。目前大多数厂家采用VPI真空压力浸漆工艺,可以有效提高绝缘漆的填充效果,但相对宽松的物理空间很难保证漆基的有效固定。

对于高压电机线圈,如果云母带缠绕不紧,热压固化时压缩量不够,或者线圈与铁芯槽间隙大,热量不易散失。高压电机在绕组嵌入过程中,需要采取措施来填补多余的间隙。

铁芯和绕组的部分或全部热量通过铁芯和框架之间的接触面,并由框架的表面散发。铁芯外圆与机座配合面的配合公差和表面粗糙度不同,会使封闭式电机的绕组温升出现较大差异。为了保持合适的配合过盈,应严格控制框架内径公差、芯外径公差和外圆均匀性。在具有径向通风管道的电机中,绕组的线性部分中的一部分热量通过铁芯损失在通风槽中的冷却空气中。如果铁芯叠片不紧,漆膜太厚,铁芯的轴向热导率会降低,绕组和铁芯的温升会略有增加。

在实际生产加工过程中,尤其是绕组的绝缘处理,有些厂家做得很好,但有些厂家在过程控制上表现不佳,如VPI设备密封效果差、油漆粘度不一致、绕组松动等,这些都是常见问题。

从零件加工控制的角度来看,特别是对于绕组、铁芯和机架,非常光滑的铁芯可以降低导线插入的难度,使绕组的槽满率可以更高;在嵌线过程中,电磁线拉直后,槽内的不规则气孔会少一些,有助于漆基的穿透。此外,铁芯的预热和浸泡干燥过程中干燥过程的控制对绝缘漆的维护效果尤为关键。

这里还需要强调的是,除了槽满率对绕组温升的影响外,还有一个更为关键的影响,即对于电机材料的利用率,相对合适的槽满率可以有效提高有效材料的比例,降低电机的材料成本。

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