电机设计禁忌手册

1、电机设计禁忌手册1.线圈电流密度不且过大或过小：电机线圈具有一疋的电阻.当电流通过线圈时就产生损耗绕组温升高,电机设计希望减小电阻，以减小损耗，提高效率.加粗线径，降低电流密度可以减电阻，但会线圈材料用量增加.由于槽面积的加大，引起铁心磁密增加，使电机的励磁电流和铁损增加.通常感应电机j取37A/mm2 （槽面积大也就是芯片设计时铁心槽孔大）2.电机铁心的磁通密度不宜过高或过低.当铁心材料，频率和硅钢片厚度一定时铁损决定于磁通密度？的大小，磁通密度过高使铁损增加，电机效率降低，铁心发热使电机温升增高.并由于励磁安匝增加电机功率因子降低，所以铁心的磁通密度不宜过高，尽量避免用在磁化曲线的:过饱和

2、段，磁密过低则使电机材料用量增加，成本提高.芯片齿部窄，磁密高即槽入线的空位大也就是铁心槽孔大反之.3.电机槽满率不宜过咼或过低.一般取7585%曹满率低电机运行时导线在槽内松动.易损:伤绝缘.此外槽内空隙多，由于空气导热差，影响线圈的散热使电机温升增高.4.电机槽形的设计尽可能选用平行齿梯形槽并槽形边缘不要有尖角，尽量用圆底槽，由于圆槽铸铝时填充好，并做模方便.定子芯片嵌线容易.5.电机槽口宽度不宜过大，槽口太大使气隙磁通分布不均，齿谐波增大附加损耗增加，通常约3.5mm太小入线困难，6.定子槽数不要太多或太小.异步电机定子槽数多，磁势，电势波形好，附加损耗小，电机效率咼槽数多还使线圈和铁心

3、的接触面积增加，线圈散热好，温升低.性能好但制作工艺困难.成本高7.异步电机气隙大，磁阻大,励磁安匝数多，使电机励磁电流增大，电机功率因子降低，但气隙大使谐波磁场减弱，电机附加损耗降低，气隙太小易引起定转子扫膛，以及由于附加损耗增加而使电机效率降低.8.异步电机转子扭斜可以使转子导条沿轴向的谐波电势相位不同而被削弱，从而减少了附加同步转矩，及附加异步转矩，降低电机附加损耗，提高效率，降低噪音，振动.9.单层绕组不要用于容量较大的电机，容量较小的电机不要双层绕组.10大电机不且用铝合金做支架由于刚度，强度差些11转轴上尽量避免用不同宽的键槽（即介子槽）轴芯二级位应倒圆角.12电机两端都用滚动轴承

4、时轴向不要卡死.因为电机运仃时转轴的散热比疋子支架差，温升咼些，转轴的热膨涨要大于定子部件，和支架，机座.转轴就不能自由膨胀，所以一般加波浪介子加啤令盖.13.转轴和转子芯片配合的长度不要太长.（轴芯中间部分可以缩小解决）14.带滚动轴承结构的不要使电机转子产生轴向窜动.（所以啤令内加波浪介子）滑动轴承的在转子前端加弯介子 手提吸尘机的不带弯介子是前端是 E介子结构虚位控制很小0.10.4mm15.电机的定，转子铁心不要错位，错位不利的原因a:错位相当于空气隙有效面积减小，励磁:电流增大，功率因子降低.，还使定子电流大定子铜损大，效率低.温升高.B:转子受到一个轴向力加快轴承磨损.增大电机的噪

5、音和振动.（但有些成品运行向前端一个方向常常磨一端轴承此时故意错位）C：影响电机的正常通风.16注意异步电机转子铸铝质量（可用硫酸化解芯片看）17.引线不要过细如果过细的引线容易绝缘老化通常导体电流密度取46A/mm2小电机取大值.大电机取小值.18.电机起动电流一般是额定电流的 6倍左右，所以不要频繁起动，堵转的电流菲士通常是额定电流的2.53倍.电流菲士需200%的电流才能冲断.19转子临界转速应大于1.2倍或小于0.8倍的额疋转速以免发生共振.20.电机干燥时应避免温度急剧升高.过分潮湿的绕组，应避免用通入电流的方法进行干燥.21定子槽楔不要咼于铁芯内圆22拆卸轴承入轴承应当加力于啤令内

6、圈，不能受力啤令外圈和钢球位.23多粉尘场所不要用防护式电机应用封闭式电机.（但封闭式电机不易散热.24不要便电机在电源频率过低下运行.电源电压一定时，频率下降使磁通增加，电机设计一般 使硅钢片工作在磁化曲线的饱和区，磁通增加使励磁电流增加较多 ，功率因子下降，电机电流增大 铜损增加，效率下降,频率下降还使电机转速下降风量减少，散热困难，电机温升增高电源频率 下降不但电机输出功率减少，而且使各项性能变坏额定频率不能超过1%25.不要使异步电机的电源电压过高或过低 电压过低电机磁通减少，电机转矩则与电压平方成 正比下降.造成电起动困难，电机负载不变时电机电流增加，损耗加大，温升增高，长时间低压运

7、行 可能使电机烧毁26换向器和碳刷的摩擦噪声是因为a换向器表面加工精度不够和粗糙度较差 b碳刷和刷盒 间隙过大.c碳刷弹簧弹力失效.另外换向器表面有杂物易产生火花.电动机制造的加工方法生产要求的最佳战略1、团队参与今天日益变化的电动机要求，你的机器供货商必须是你的产品中的一员。参与帮助你们设计产品，达到制造的最高水平以及继续理解你们的生产要求。最成功的地方就是在你的原始产品设计何销售预测中加入供货商。 在碰到电动机性能和安装问题前，帮助 更快地实现市场化产品。有助于维持启动日程表。允许你的制造业人员具有最可能的情节，实现转换和电 机零件的结合。这也是评估零件安装的问题和可能消除零件多种处理的时

8、候了。2、原型开发工作利用许多生产所需的实际工艺和工装，在工作单元中制造电机。提供这种服务，是由于你们不具备配 备合适设备和人员的晻贵电机实验室，用来生产这些原型电机。另一个问题是，标准的生产必须中断以生 产这些原型电机。通过与你们机器供货商的合作，这就使你们能够向用户提供测试产品和安装数据，更重 要的是你们制造团队能够检验实际所需的严格工艺。这就排除了潜在的制造问题。3、匹配商业理念的合适设备合适的设备符合你们独特的公司理念。 因为有许多用户，所以有许多不同的实现这种理念的途径。 主 题或今天使用的”UZZ”字眼就是'倾斜制造”勺概念。所以机器供货商提供能满足要求的最佳方案。我感觉工

9、艺的共同主题是在你们整个加工过程中消除任何浪费。让我们评估以下我们用这种思想所实现的东* 减少产品设计到投产的时间 衣转化成本-原材料到成品* 制造空间* 交货性能+99% * 交货质量4、生产力的最高水平，包括质量、高能力、开机时间和 kiss使设备简单和智能）性能调试P1.T=97.5xT=转矩 Kg.cm出功率n=转速T= 60P单位为（牛.米）n2x3.14x n此两扭力公式是一-致，只是单位不同而已.2.coS? - U单相 COS?=P3.1三相。P=t入功率COS?=功率因素3.效率=4激滋绕组同电枢绕组间的匝比通常取 0.40.7吸尘机因通风冷却好匝比可取大些 匝比&=

10、定子匝数x2/转子总匝数.改善火花可提高a但匝比a取过大效率下降，温升 上升5. Q=I2R. Q= 发热量 要降低转子温升需将线径加粗.匝数减少，如要降定子温升只需 将转子线径改小匝数加多,将负荷移到转子部分当然这样做需注意马达寿命是否正常6. 罩极马达加高铝环和加大转子外径，马达转速上升但需注意气隙单边不能小于0.2 mm当然气隙越小，效率越高.铸铝质量越好马达性能越好.7. 罩极马达线径加粗，圈数减少.转速上升性能降低反之8. 款串激马达转速偏高你怎样去改良：a转子圈数加多性能降低电流，功率，转速均下降只需稍稍增加12圈就等于加了 1020 圈，但需注意匝比变小，火花会差些，效率降低，转

11、子电阻大，转子温升高，定子温升下降b.增加定子匝数.性能也会下降但定子温升上升如果是吸尘机马达因吸风冷却好，性能 降低,温升反而下降.9. 一款串激马达减少转子总匝数和增加定子总匝数相同的话，性能基本不变.10马达结构相同性能相同.使用频率相同只是额定电压不同的线规换算:U1 _ W1U2 " W2W=匝数 D=线径 U=电压QXHX 16 6X1011吸尘机马达吸力公式：Pout=. Q=气流量M3/MIN H=真空吸力 mmHO1012.uc系列常规10bar铜头左扭22.5挂5勾 逆时针旋转.右扭22.5?挂10勾20Bar铜头左扭应在810勾调整.右扭应在201勾调整.不管左

12、扭或右扭，扭的角度越大 性能越高.13.电流同匝数的平方成反比.同电阻成反比.所以调匝数比调线径变化明显. 14罩极马达转子外圆加大，转速上升，效率上升,最大扭力上升，空载性能下降，负 载性能不一定要看具体扭力点.铸铝质量良好的好，转速，效率上升.空负载和最大扭力 上升,15碳刷弹簧压力大，机械阻力大，接触电阻小，性能提高，马达跑合后，机械阻力小些 性能下降,温升.堵转1.温升要求A级75K 65注解1.带为热电偶法.不带括号为电阻法.一交直流两用E级90K 802.不带括号规格对两种方法均适用-交流马达B级95K 853.环境温度通常不超过25o但偶然可达35o为基础.但规定的F级115K温

13、度是以25o为基础.H级140K4.电阻法计算公式： T=R2 R1 (K+t1)-(t2-t1) R1k=234.5铜绕组 k=225 铝绕组2.温升改善：a.改善风道冷却b.调试线规:转子线径减小.匝数加多这样定子负荷小温升下降但转子温升上升.C.更改转子扭角挂勾如 UI-32原线规S:?0.95x75Tx2R:?0.55x(17+18)Tx6 右扭7.5o挂12勾改为扭0o挂12勾这样性能会降低一些，温升相 应下降了一些3.罩极马达温升改善a.线径加粗匝数加多.B.加高铝环.转子外圆加大.铸铝质量提高.芯片材质提高.4.串激如风鼓类电机(吸尘机，气泵)定子加匝数温升有时反而会降因为冷却好

14、，性能降低，如果是电动工具，搅拌器类则定子加匝数定子温升一定上升5.堵转要求：a.马达堵转不能着火，b.3A 速断电流菲士接地不能断开C.不能超过堵转所要求的等级温升.通常串激马达1030秒堵转断开.6.堵转改善：A.用温度菲士或电流菲士保护.B.漆皮线菲士加长或线径改小均易冲断.电阻大,发热量大,Q=I 2R电流密度大.7.马达定子通常只装一个温度菲士 .接在客户成品通风条件差的一侧，如果马达成品对称就无所谓接在马达疋子哪一侧.但有时堵转不能解决也用2pcs温度菲士 .如UAK-20定子一侧各接1个113OC温度菲士 .8.电流菲士选择通常为额定电流的 2.5倍.如UE款240V马达额定输入

15、功率715W选择7A/250V电流菲士 .UC 一款120V马达额定输入功率600W选择15A/125V电流菲士 .9.马达提高效率温升会降低.嘈音与震动1,嘈音限值嘈声是一种不希望有的不同频率和不同强度的无规律地组合在一起的声音 .嘈声令人烦恼，讨厌，心神不安, 分散注意力；长期生活在嘈声大的环境中，使人的听觉受到损害，甚至会引起神经系统疾病。因此，嘈声控制 是环境保护所面临的一个重要课题,而电机嘈声自然是电机的主要质量指标之一。空气动力性嘈声电机嘈声电机的嘈声可分为机械声、电磁嘈声和空气动力嘈声 .产生各类嘈声的主要原因用因果分析图表示。 随电机设计参数、结构、功率、尺寸、转速和加工精度的

16、差别而不同。基波磁场产生切 向及径向激振力 /谐波磁场产生径+轴向激振力向及切向激振力电磁嘈声声音在单位时间内辐射出来的总声能 w称声功率，而电机嘈声大小一般以声功率级表示。声功率级 定义为 lw=101g*W/W0 dB式中,W0为基准声功率，取WO=1O12 W。由于嘈声的频率在2020000Hz的宽广范围，而人耳对不同频率的声音所感受的响度是不同的。为了 使人们对不同频率的声音感觉到的响度相同，在嘈音测量时为模以人耳的听觉特性而设计了几种对不同 的频率嘈声的衰减接近人耳对声音的感觉，在电机嘈声测试中都用A网络,所测得的声功率级称A计权声 功级.记为Db(A)。A计权声功级Lw与A计权平均

17、声压级Lp之间关系由下式表达；Lw=Lp+101g*S/S0 Db(A)式中,S0为基准面积，为1m平方;S为测量面面积(m平方);当测量半径r=0.4m所放对应的半球面测量面积S 时,101g*S/S0=0 此时 Lw=Lp。在嘈声测试现场被测试电机嘈声外，任何其他嘈声通称为背景嘈声。背景嘈声大小对测试结果有不同 程度的影响，电机嘈声应为测量点值减去如表1列出的修正值。只有当测点各频率带或计权声级的背景嘈声低于Con version Table单位换算表PRESSURE 压力 /STRESS 应力1psi=6.48948kPa1bar=1.013*105Pa1kg/cm=14.2psi1MP

18、a=145psi1MPa=10.2kg/ cm2IMPACT STRENGTH 冲 击强度1ft-1b/in=5.44kg.cm/cm1ft-1b/in=53.4J/m1kg.cm/cm=9.8J/mENERGY能量1Cal=4.184J1ft-1bf=1.3558J1Btu=1055.1JPOWER功率1horse Power0.7458kWTEMPERATURE 温度T of =j8T 0C +32T°c=( Tof -32)*5/9LENGTH1ft 1in=0.3048m =2.54cmAREA面积1 in21ft22=6.4516cm =0.09203cm2VOLUME体积

19、1ft3 1gallo n 1litre=0.0283m3=0.0038=1000cm3WEIGTH重量1lb1kg 1ounce 1metric ton=0.4536kg =2.2046lb =28.3495g =1000kgDENSITY 密度1lb/ ft 3 1lbs/gal=16.0185kg/ m3 =119.4 kg/ m3WEIGHT MEASURE 重量换算表Kilogram 公斤Mctric ton 公吨Pound磅Short ton 短吨Long ton 长吨10.0012.204620.0011020.0009841.00012.204621.102310.984205

20、0.4535920.00045410.00050.000446907.1840.9071852.00010.8928571.0160461.016052.2401.1211 台斤=0.6000 公斤=1.2000 市斤=1.3227 磅,1 市斤=0.5000 公斤=0.8333 台斤=1.1023 磅Linear Measure长度单位换算表Km（公里）m（公尺）cm公分mm毫米in英吋ft英呎mile英哩1100010310639.3703280.830.621360.0011100100039.373.280830.0006214100.011100.39370.0328080.6251

21、0”0.0010.110.039370.0032810.06262.54*10 '0.025425.4025.4000510.083330.000015816.扭力图示：n 轉遠j/|按力酋嫌1.T.扭矩近似上加良幫負覲曲嶽 握力纯T,毎矩第一图示为风机水泵类（罩极）从风叶负载看要提高转速必须提高很大扭力才行，转速降低，:温升下降，扭力下降.第一图标为恒转矩负载（串激）扭力大转速下降温升上升.17.串激马达参考推导公式：2 2 2 2 2 2 n1p 1. Nr 2. Ns2. I 2n1Pin 2，U 1 N2.Ns2T1N1Ns1.|1T1Pin 1 U 2 .N1 Ns12 2 2 2 2n2P2.N1Ns1.| 1n2PinU 2 .N1Ns1T 2NR2.Ns2.| 2T 2Pin 2 U 1 Nr2Ns2T=转矩 n= 转速 Nr二 转子匝数Nr二 定子匝数 Pin二 输入功率 P=输出功率18.罩极马达常见推导公式：2=转速同匝数成反比（同线径）一-一.7 （不同线径）n2 W1n2 W1 d22 = =W （常用的升降压来调匝数）W=匝数d=线径n=转速d2 I 2U2 W119 .24bar铜头通常用是左扭7.5o挂11勾 左转，右扭7.5o挂24勾 右转左扭可在1012勾波动，右扭可在241勾波动.例a:?0.31x(3