单相串激电机定子冲片设计

1、电动工具类(单相串激电机定子冲片设计资料一、定子冲片的材料如图为交流串激电动机定子冲片的典型形状,由于在交流串激电动机中,定子磁通是交变的,会产生铁心损耗,因而定子冲片都是采用硅钢片冲制而成。 二、定子冲片外圆尺寸的决定各种类型电机,考虑定子冲片外圆尺寸的重要原则之一:就是硅钢片的经济剪裁,也就是在冲制定子冲片时的余留下来的边角料最少,硅钢片的利用率最高,因此定子冲片的外径不能任意决定。三、定子内径(也就是转子外径的决定电机设计知识告诉我们,在其他条件不变的情况下,电机的功率正比于转子外径的平方,而与定子外径无关,因此在定子外径一定的情况下,我们总希望采用较大的转子外径,这样可以产生较大的功率

2、。但在定子外径一定的情况下,增加转子直径,会使定子的线窗面积减少,而使定子绕组没有足够的位置按放,因而,在定子外径一定的情况下,定子内径(转子外径也不能任意决定。一般转、定子直径之比为:0.580.62之间随即机械化程度的提高,已能将线圈直接饶在定子铁芯上的电机(特别是深槽定子,这样定子绕组端部较短,定子铜耗也因此可以减少,有利于提高电机的出力。 四、极靴弧长b的决定极靴弧长b也是定子冲片一个极为重要的数据。如果b取大,磁极面积就大,就能产生更多的磁通,使转子产生较大的转矩,因而能带动更大的负载。但极靴弧长增大以后会带来下面两个缺点:1、极靴弧长增大,两个相邻磁极的极尖距离就缩短,极尖漏磁通的

3、磁阻就变小,极尖漏磁通就增大,因此,从减少漏磁通的角度来看,我们不希望极靴弧长太大。2、极靴弧长太大,还会使换向恶化,火花增加,原因是电枢反应电势的增加。电枢反应电势:我们都知道转子流过电流以后,要产生转子磁通,转子磁通的方向总是与换向极磁通方向相反,既然换向元件切割换向极磁通所产生的电势,能够帮助换向;那么换向元件切割转子磁通所产生的电势,一定会妨碍换向,这个妨碍换向的电势就是成为电枢反应电势。 五、定子轭高hc及磁极宽度bp的决定决定一张定子冲片的主要尺寸是:定子外径、定子内径、极靴弧长、定子轭高及磁极宽度。前面三个尺寸决定的原则已经分析说明。至于下面的两个尺寸决定原则主要是考虑磁通密度不

4、要太高,新系列电动工具交直流两用串激电动机的磁密范围一般是:定子磁极磁密Bp=65008500高斯定子轭磁密Bc=1900022000高斯 六、实际设计中:为了减少漏磁,改善换向性能个提高功率因数,单相串激电动机通常做成凸极式的。为了扬制气隙磁场的严重畸变,减少极尖区域附近的磁通密度,以改善换向,在设计电动机气隙时,常常采用削角磁极或非均匀气隙,此时,所谓定子冲片内径D1应是极轴处量得直径之值。电动机的D1为:D1为=D2+211极轴处的气隙长度电枢冲片外径D2统计值为:D2=(0.540.57D1深槽式电动机的D2可取得大一些,以提高单位体积的容量。应注意:电枢表面线速度不应超过80m/s.

5、国内电动机的气隙范围在0.30.8mm之间。对正反转电动机,增加0.10.15mm。当气隙增大后,可减少表面损耗及磁噪声并改善换向性能,其副作用是:降低功率因数、增加气隙磁通势从而增加励磁线圈用通量,并引起定子线窗面积紧张。对削角磁极电动机而言,极尖处的气隙长度2约为极轴处气隙长度A1的1.52倍。对非均匀气隙而言,2=(351,等效气隙为:=212/1+2非均匀气隙的偏心量e为:e=2-1/1-cos式中:=0.5其中:极弧角,单位为度极弧系数通常取0.67,很多经验公式都这个取值。因为定子的角度通常选择在120度左右,主要考虑与电机换向火花有关系,选择大的话,定子槽面积会比较的大,对于同一

6、款芯片,所做的电机型号可以作的多些,但电机的火花会大些,相当于转子经过定子磁极就长了。但如果选择的太小,往往下线困难。极弧系数增大,性能上:好处：表现在定子上就是极弧变长，这样可以使磁通增大，从而使同等体 积的电机在电，磁负荷都不变的情况下扭矩加大，这是极弧系数变大的好 处。 坏处：随着极弧系数的增大，极弧不仅向两端延伸同时电枢反应也跟着增 强，导致换向器滑出炭刷边的那几片换向器片之间旋转电势升的过高 ， 容易引起环火；同时漏磁增加，使得功率因素降低 极弧系数取大，经济上： 好处:同样体积,电机功率可以做大,因而同等功率下可以节省成本,经济 效益明显; 坏处:换向区宽度减小,火花可能加大,电磁干