导语:变频器驱动的电机日益普及,因为它们可以通过变频器进行软启动来补偿单鼠笼梨形槽转子电机的起动性能,从而适应多种工作条件。转子槽形状和尺寸对电机性能有重大影响,有时直接决定了其应用特性。从几何角度分析,转子的齿宽和轭高必须匹配,以确保磁路饱和水平的一致性,同时考虑加工工艺、铁芯的强度以及各部分刚度。
具体参数设置方面:
转子的形状或类型会影响电机的应用特性,如沿槽高方向宽度比例与槽高度配组,对整体性能有显著影响。
槽的大小取决于导体电流大小,确保磁路各部分磁通密度在合理范围内。
以异步电机为例,具有大有效面积、高效率运行,但起动转矩较小;采用凸形或刀形槽时,可以利用趋肤效应增加起动时转子阻抗,并提高稳定运行时效率。
不同应用环境下的电机设计方案因而差异极大,这是基于上述理论来实现最佳化。两种极端设计方案对比分析展示了转子槽形与整体性能关系。
第一种方案是双鼠笼结构,上笼截面小、下笼截面大。起动时,由于趋肤效应,上笼导流主要负责,而下笼匝链漏磁量巨大,导致低流量且小阻抗,因此起动力矩高;但在稳定运行中,由于频率低,趋肤效应可忽略,上下双层共同承担载流作用,使得稳态阻抗降低、损耗减少、发热降低并提高效率。这类结构虽然能一定程度弥补缺陷,但由于功率因数较低,不常用于一般应用中,只限于重载设备如矿井掘进机械等特殊场合。
第二种方案是单鼠笼梨型衬托,其运行特性最优但起动最弱。但随着电子技术发展,变频器驱动系统越来越广泛使用,为单鼠篮梨型衬托提供了一种柔韧启动方法,以满足各种工作条件。在实际操作中,要根据不同的需求调整选择适当的衬托形式以优化整体性能。