SIEMENS商丘市西门子中国一级代理-西门子高能效电机 变频器 伺服电机

更新:2024-07-05 09:10 发布者IP:120.237.217.245 浏览:0次
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产品详细介绍

气隙是电机设计中的主要问题之一,电磁器件的磁路中含有低电阻的材料(如铁),这样可以Zui大限度地减少产生磁场所需的电能。磁路中的间隙通常是不可避免的,它们含有空气,这提供了对磁通量的高电阻,这样的间隙需要在磁化电流和相关的电损耗方面的是有害的。
气隙是磁路的非磁性部分,它通常与电路的其余部分串联在一起,这样就有很大一部分磁通量流过间隙。气隙可填充非磁性材料,如气体、水、真空、塑料、木材等,而不一定只填充空气。
01 气隙的影响

定子和转子是电机的两个主要部件,它们是磁耦合的,能量通过磁场从两边通过机器传递的,气隙小可以带来低噪音,较小的不平衡磁拉力。由于气隙磁阻的增加,磁通量扩散到周围介质中,会导致磁通边缘效应,这是一种不必要的现象,它会增加位于空气间隙附近的导体中的邻近和涡流损耗。气隙会引起转子与定子之间磁链的减少,被看作是一种损耗。由于定子和转子绕组之间的磁通量降低,从而削弱磁能的传递,大的气隙意味着更多的磁化电流和低的功率因数,大气隙的正侧对电动机的过载能力有较好的影响。

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气隙可能是确保设备正确性能的一个组成部分,它应该尽可能小,气隙的形式、形状和大小取决于磁路的类型和形状,这由工作原理、性能、尺寸、效率和许多其他技术因素决定。在旋转机械中,由于定子和转子之间需要物理运动,气隙通常是不需要的,但不可避免,工业机器的Zui小实际气隙约为0.2毫米。在继电器中,气隙通常是一个不可分割的部分,有助于固定部分(如绕组和磁芯)和主动电枢之间的运动,机械地驱动主电触点的连接或断开。在传统的变压器中,通常避免气隙,变压器的作用是将一次绕组的能量瞬间输送到二次绕组,而无需储能。
02 电机的气隙

气隙是电机的转子和定子之间的间隙,一个“自由开放的空间”将两个电机部件物理分离,由于转子和定子不是磁耦合的,所以它们之间存在空气间隙。当适当的供给(取决于机器的类型)时,磁场被建立并连接定子和转子,由于存在气隙,某些部分磁场通过转子或定子,但不是两者都通过,这部分磁通被称为漏磁或气隙磁通(因为它单独通过气隙)。这种漏磁通在功率传输中不起作用,因为它与定子和转子都没有连接,为建立漏磁通而产生的电流使机器功率损失。

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定子和转子都是由磁性材料(通常是硅钢)构成的,芯介质的磁导率越高,磁阻越小,空气的磁导率更低;磁阻越大,气隙越长,漏磁越大导致功率越小。因此,空气带长度保持在尽可能短的范围内,以便在转子和定子之间分离,并提供所需的机器机械平衡。一个自由旋转的转子预留大约2毫米的间隙,作为一个牺牲性的磁力损失,从而使电机或发电机能够正常的机械操作。

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在同步电机和直流电机中,两个独立的磁场在气隙中相互作用,电枢产生的交流磁场(在同步电机中静止,在直流电机中旋转)扭曲了直流磁场的供应,降低了效率,降低了电机性能,增加气隙会减少“电枢反应”的影响,因此,这些机器的气隙将比感应电动机的气隙大几倍。在感应电动机中,转子绕组中感应的电动势是相互感应的电动势,当转子中感应的电动势是通过相互感应产生的时,感应电动机可以看作一个旋转变压器,如果气隙越大,漏磁通越大,相互磁通越小,从而降低转子的电动势、电流和转矩。

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在同步电机中,磁通量是通过磁场绕组单独设置的,定子电枢绕组中感应的电动势不是通过相互感应产生的,而是由于磁场和导体之间的相对运动而产生的动态感应电动势,因此,不考虑气隙。对于凸极电机,在两极之间的区域,气隙会大得多。发电机中旋转转子与定子分离所需的气隙应尽可能小,以降低磁化功率要求,但应足够大,以防止两者之间的接触,制造公差在其尺寸上,或由于机械偏转和支承轴承松动而引起的移动。

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