電機(jī)性能問(wèn)題集

1、對(duì)于兩臺(tái)工頻異步電機(jī)，同步轉(zhuǎn)速均為1500rpm。請(qǐng)問(wèn)額定電壓空載運(yùn)行時(shí)，為什么一1470rpm1455rpm是由什么打算的？00，空載額定轉(zhuǎn)速無(wú)限接近同步速，但不等于同步速，此時(shí)電機(jī)空載額定電流為0。2、再來(lái)提問(wèn)：大家都知道，一般來(lái)說(shuō)，異步電機(jī)的氣隙要比同步電機(jī)的小。請(qǐng)問(wèn)這么設(shè)計(jì)是基于哪些性能方面的考慮？答復(fù)：我個(gè)人認(rèn)為異步電機(jī)是單勵(lì)磁電機(jī)，同步電機(jī)是雙勵(lì)磁電機(jī)。而氣隙磁阻很大流勵(lì)磁調(diào)整功率因數(shù)，故氣隙比異步電機(jī)大。異步電機(jī)是需要激磁的，因此功率因數(shù)總是滯后的。而氣隙越小則意味著激磁電流越題，還有諧波磁場(chǎng)不能被充分過(guò)濾，由此引起損耗、噪聲、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩減小等，因此異步電機(jī)的氣隙是在避開(kāi)上述不利狀況下盡可能小。優(yōu)點(diǎn)可以使得異步電機(jī)幾乎完全不用考慮電樞反響問(wèn)題。3、提問(wèn)：永磁直流無(wú)刷電機(jī)定子的齒部磁密和軛部磁密是否越接近越好??？“短路比”3、提問(wèn)：永磁直流無(wú)刷電機(jī)定子的齒部磁密和軛部磁密是否越接近越好??？答復(fù)：一般齒部磁密比軛部要大，這個(gè)是有依據(jù)的。答復(fù)：一般齒部磁密比軛部要大，這個(gè)是有依據(jù)的。鐵耗與磁密平方，和重量成正比。由于齒部重量較輕，所以可以設(shè)計(jì)的磁密高一點(diǎn)。而軛部較重，所以設(shè)計(jì)的磁密低一點(diǎn)。4、提問(wèn)：下面這個(gè)問(wèn)題是陳世坤《電機(jī)設(shè)計(jì)》其次版第四章的復(fù)習(xí)思考題，覺(jué)得很有意思，拿來(lái)和大家一起分析爭(zhēng)論一下。答復(fù)：多，為什么每相漏抗越小，試從物理概念上進(jìn)展說(shuō)明。線(xiàn)方向和疏密相差很小，自然磁力線(xiàn)就不會(huì)從槽中抄近路通過(guò)了，也就是槽漏抗減??！5、感應(yīng)電機(jī)的激磁電抗為什么越大越好？槽數(shù)一多諧波漏抗也會(huì)減小由于磁勢(shì)分布更加正弦的原因，至于端部漏抗我把它無(wú)視了！5、感應(yīng)電機(jī)的激磁電抗為什么越大越好？答復(fù)：抗大，勵(lì)磁電流可以小，電機(jī)功率因素可以高，對(duì)電網(wǎng)負(fù)擔(dān)輕答復(fù)：抗大，勵(lì)磁電流可以小，電機(jī)功率因素可以高，對(duì)電網(wǎng)負(fù)擔(dān)輕6、提問(wèn)：異步電機(jī)鐵耗，同步電機(jī)鐵耗都包含在電磁功率里面嗎？為什么？答復(fù)：關(guān)于電磁功率與鐵耗的關(guān)系，我認(rèn)真想了一下，應(yīng)當(dāng)跟電動(dòng)發(fā)電狀態(tài)還是有關(guān)首先一個(gè)問(wèn)題就是何謂電磁功率？這有不同的理解面與電動(dòng)發(fā)電狀態(tài)親熱相關(guān)：對(duì)于同步電機(jī)：電動(dòng)狀態(tài)，電磁功率不包含鐵耗，發(fā)電狀態(tài)，電磁功率包含了鐵耗對(duì)于異步電機(jī)：電動(dòng)狀態(tài)，電磁功率不包含鐵耗〔無(wú)視轉(zhuǎn)子鐵耗，發(fā)電狀態(tài)，電磁功率包含了鐵耗“電磁功率”的理解，那就是通過(guò)氣〔電磁波〕功率，這可以依據(jù)坡印廷矢量計(jì)算出來(lái)，我特地為此翻閱了湯蘊(yùn)繆的《機(jī)電能量轉(zhuǎn)換電磁功率等于電磁轉(zhuǎn)矩與同步轉(zhuǎn)速的乘積！這就把電的物理量與機(jī)械物理量聯(lián)系起來(lái)了，依據(jù)這肯定義，可以的電磁功率是統(tǒng)一的！答復(fù)：電壓下降10％則弱磁，轉(zhuǎn)速下降，主磁通削減，轉(zhuǎn)子電流增大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)提高，答復(fù)：電壓下降10％則弱磁，轉(zhuǎn)速下降，主磁通削減，轉(zhuǎn)子電流增大，轉(zhuǎn)子功率因數(shù)提高，定子電流增加！我認(rèn)為曾教師上面的答復(fù)有兩點(diǎn)值得商榷：轉(zhuǎn)子功率因數(shù)提高是不對(duì)的，這一點(diǎn)forlink已經(jīng)指出了，不再重復(fù)?！岸ㄗ与娏髟黾印笨刹豢隙?，這要看電機(jī)的飽和程度以及這個(gè)恒定的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小。8、提問(wèn)：設(shè)計(jì)的永磁同步電動(dòng)機(jī)，覺(jué)察功率因素偏低，如何提高？答復(fù)：減小氣隙；增加用銅量，加匝數(shù)，加長(zhǎng)永磁轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度；用性能好的硅鋼片；少硅鋼片的厚度.9、提問(wèn)：兩臺(tái)自勵(lì)三相無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)，一臺(tái)定子繞組承受短距，一臺(tái)為整距，除此以外，其他完全一樣，并聯(lián)運(yùn)行，能消滅什么問(wèn)題？為什么？答復(fù)：無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)，也就是相反電勢(shì)接近梯形波，含有豐富的高次諧波。但是這些高次33正弦波。332個(gè)電機(jī)繞組中形成短路電流，可能會(huì)引起繞組嚴(yán)峻過(guò)熱！至少也會(huì)產(chǎn)生明顯的噪聲和振動(dòng)。10電機(jī)功率，定子功率因素，轉(zhuǎn)子功率因素，效率，轉(zhuǎn)速，銅耗，鐵耗，溫升等性能，與設(shè)計(jì)值相比，如何變化？答復(fù)：轉(zhuǎn)子功率因數(shù)確實(shí)是降低的！轉(zhuǎn)子有功電流是增加的。樓上的問(wèn)題好象與電壓降低10％是同一個(gè)問(wèn)題，至少是很類(lèi)似的！轉(zhuǎn)速會(huì)略為降低，〔您已分析過(guò)了，鐵耗降低不多，銅耗增加多一些，這樣效率降低，溫升上升。和曾教師商榷：1“應(yīng)當(dāng)定子功率因數(shù)降低”不肯定，2“銅耗增加多一些”不肯定，也可能銅耗也降低，3“效率降低”不肯定，4“溫升上升”不肯定有些三角形接法的電機(jī)當(dāng)負(fù)載很輕時(shí)，有時(shí)換接成Y接，以提高效率，這種方法與多繞幾匝可能異曲同工。您的意思是原來(lái)是過(guò)電壓，現(xiàn)在降低到正常電壓？可以反過(guò)來(lái)這樣思考對(duì)吧？請(qǐng)您仔Y接法能夠顯著節(jié)能〔我們的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果可以平均節(jié)能3％左右限定這個(gè)條件很重要。也可以這樣理解，但這樣你可能會(huì)說(shuō)我們不要考慮原來(lái)不正常的運(yùn)行或設(shè)計(jì)極不合理現(xiàn)象，由于forlink沒(méi)有指出這個(gè)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的轉(zhuǎn)矩是多大，假設(shè)這個(gè)轉(zhuǎn)矩很小，那么定子電流中的無(wú)功重量可能占據(jù)主要成分大都略微飽和一些，那么假設(shè)電壓降低10%，則勵(lì)磁重量會(huì)減小10%還要多，原來(lái)它就占〔即勵(lì)磁重量和轉(zhuǎn)子重量相量疊加后比原來(lái)小。這種狀況我上個(gè)帖子已經(jīng)舉了個(gè)實(shí)例，“成Y接，以提高效率”其道理也就在于此。我再給你舉個(gè)極端的例子：的，那么也就是說(shuō)電機(jī)是空載運(yùn)行，此時(shí)電壓降低10%，你說(shuō)定子電流是增大呢還是減小呢？都是激磁電流，固然越弱磁激磁電流越?。∑鋵?shí)也不用這么極端的例子，只要您提到的“那么定子電流中的無(wú)功重量可能占據(jù)主要成分”程度時(shí)，這個(gè)副產(chǎn)品反而變成了主要局部，這樣問(wèn)題的性質(zhì)就變了，其實(shí)異步電機(jī)的效率、功率因數(shù)等隨負(fù)載變化的曲線(xiàn)本身就是一個(gè)從零開(kāi)頭上升又下降的曲線(xiàn)。11、提問(wèn)：11、提問(wèn)：1、一般異步電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，提高硅鋼牌號(hào)會(huì)給性能帶來(lái)什么影響22、增加線(xiàn)規(guī)同時(shí)減小齒寬會(huì)帶來(lái)什么影響3320%，會(huì)帶來(lái)什么影響等性能和工藝上的變化答復(fù)：1、一般來(lái)說(shuō)，鐵損減小，溫升降低，但功率因素下降。2、使得銅耗減小，鐵耗增加。此種調(diào)整方案，適合于磁密還有肯定余量狀況。3、相當(dāng)于電機(jī)體積減小，假設(shè)設(shè)計(jì)功率不變，則鐵耗要加大，溫升加大，電抗減小，功率因素減小，效率降低。12“異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子可以自動(dòng)對(duì)于定子的電樞反響磁場(chǎng)進(jìn)展抵消”您給推舉一下。答復(fù)：任何一本《電機(jī)學(xué)》上面都會(huì)提到這個(gè)問(wèn)題，但是不是這么明確表述的而已！電樞反響是直流電機(jī)、同步電機(jī)中一個(gè)極其重要的問(wèn)題明白，但是對(duì)于比值為什么很重要卻知之甚少。而理解了電感〔電抗〕就真正理解了電機(jī)，或者說(shuō)對(duì)于電感電抗理解得有多深，就對(duì)電機(jī)的“同義詞”。對(duì)于直流電機(jī)和同步電機(jī)而言，電樞反〔也就是電樞反響電抗壓降，于直流電機(jī)和同步電機(jī)均是如此?！舶ㄗ儔浩鲝亩３謿庀洞琶軒缀醪蛔?！因此異步電機(jī)幾乎是沒(méi)有電樞反響這一說(shuō)法的?！餐獠繕?gòu)造的鐵主要不是用于工作導(dǎo)磁的，或者很飽和由于度更可以大幅度提高！13、異步電機(jī)的氣隙小,可以提高電機(jī)的效率嗎而有可能會(huì)下降！減小氣隙會(huì)大大削減激磁電流，固然銅耗也就大大降低，效率是有可能大幅度提高到的！激磁電流是無(wú)功電流，無(wú)功電流會(huì)產(chǎn)生損耗么？1鐵耗的工作點(diǎn)有什么特別的地方，感謝！答復(fù)：比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎鰹椋?dāng)可變損耗等于不變損耗時(shí)，電機(jī)的效率最高！15、降低電機(jī)電磁噪音你都有什么招數(shù)？答復(fù)：異步電機(jī)降低電磁噪聲的方法：合理選擇氣隙磁密。選擇適宜繞組形式和并聯(lián)支路數(shù)增加定子槽數(shù)以削減諧波分布系數(shù)適宜的槽協(xié)作利用磁性槽楔轉(zhuǎn)子斜槽機(jī)的電磁噪音過(guò)大。消退電機(jī)電磁噪聲主要就是減弱諧波重量，尤其是那些頻率和機(jī)座頻率比較接近的諧消退電機(jī)電磁噪聲主要就是減弱諧波重量，尤其是那些頻率和機(jī)座頻率比較接近的諧使電機(jī)的銅材料用量增加和絕緣材料用量的增加，即增加電機(jī)的本錢(qián)。一般為了消退齒諧工精度以及裝配都會(huì)對(duì)電機(jī)的噪聲產(chǎn)生很大的影響。1、對(duì)于已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品電磁噪音較大：、適當(dāng)增加機(jī)座斷面慣性矩，避開(kāi)共振區(qū)；、同步凸極機(jī)可以通過(guò)計(jì)算，適當(dāng)增加或減小極靴寬度來(lái)改善磁場(chǎng)分布，使得基波更接近正弦波，從而降低高次諧波重量，到達(dá)降低電磁噪音的效果；、選擇更加適當(dāng)?shù)亩ㄗ永@組接線(xiàn)輪換數(shù)，可以有效的降低電機(jī)繞組產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)波，從而降低噪音；、對(duì)于齒諧波含量較高的，可以承受磁性槽靴。2、至于設(shè)計(jì)的電機(jī)：、選擇適宜的槽數(shù)協(xié)作；、選擇適宜的極距；、增加并聯(lián)支路數(shù)；、凸極機(jī)的，要選擇適宜的極靴寬度；、在電機(jī)性能保證的狀況下，適當(dāng)降低氣隙磁密；車(chē)小轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)是改善氣隙磁場(chǎng)波形、通過(guò)工藝保證定轉(zhuǎn)子的同心度，使得單邊磁拉力趨于零。車(chē)小轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)是改善氣隙磁場(chǎng)波形永磁DＣ降低電磁噪聲的方法：永磁DＣ降低電磁噪聲的方法：１〕此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；２〕削減槽口寬度，承受磁性槽楔，以削減氣隙磁阻的變化，減弱磁阻轉(zhuǎn)矩；３〕磁場(chǎng)的波動(dòng)，削減轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；４〕承受斜槽，以減弱或消退齒諧波磁場(chǎng)所引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。一些書(shū)中還提到更超群的方法：〔這些方法，目前還沒(méi)驗(yàn)證過(guò)。Y工藝加工或設(shè)計(jì)上的問(wèn)題：1、定、轉(zhuǎn)子鐵芯疊壓不嚴(yán)密〔無(wú)法到達(dá)或接近疊壓系數(shù)〕，或沖片在疊壓前毛刺較大，都會(huì)引起整機(jī)裝配后噪音較大，因此疊壓前先初毛刺，并肯定要保證疊壓系數(shù)；2、在設(shè)計(jì)方面可考慮軸向串動(dòng)量是否給的適宜，轉(zhuǎn)子斜槽是否給的適宜〔盡量降低附加轉(zhuǎn)矩〕，Y系列使用熱軋片，一般鐵損和磁化強(qiáng)度等磁性能都較差，選不適宜會(huì)直接引起電磁噪音，因此，要保證軸的加工公差，精度，保證斜槽和材料都能較好的與電機(jī)融為一體，發(fā)揮出最優(yōu)越的性能。3、轉(zhuǎn)子中是否有斷條，氣孔，轉(zhuǎn)子加工中平衡配重是否配的適宜等都會(huì)影響裝配后的整機(jī)質(zhì)量，從而產(chǎn)生噪音，裝配后肯定要進(jìn)展平衡試驗(yàn)。電磁噪聲主要是定子和轉(zhuǎn)子的一階齒諧波作用r=2的力波，并且定子軛有足夠的剛性。通風(fēng)噪聲考慮優(yōu)化風(fēng)扇設(shè)計(jì)，合理布置電機(jī)內(nèi)風(fēng)路。也可考慮電機(jī)內(nèi)用消聲材料。就降低風(fēng)摩噪聲而言，我見(jiàn)過(guò)〔似乎是西門(mén)子的電機(jī)〕風(fēng)扇葉片是不規(guī)章排布的低好幾分貝的風(fēng)摩噪聲。但國(guó)內(nèi)產(chǎn)品未見(jiàn)到這樣設(shè)計(jì)的風(fēng)扇。此方法可以消退共振聲波。就降低風(fēng)摩噪聲而言，我見(jiàn)過(guò)〔似乎是西門(mén)子的電機(jī)〕風(fēng)扇葉片是不規(guī)章排布的低好幾分貝的風(fēng)摩噪聲。但國(guó)內(nèi)產(chǎn)品未見(jiàn)到這樣設(shè)計(jì)的風(fēng)扇。此方法可以消退共振聲波。產(chǎn)生電磁噪音的緣由主要有以下幾種：1：徑向電磁力波2：基波磁場(chǎng)產(chǎn)生的噪音3：諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的噪音4：其它的如：當(dāng)轉(zhuǎn)子各相回路阻抗不平衡產(chǎn)生的噪音等幅值不大，也可能造成嚴(yán)