本篇文章深入剖析电机产品的实际槽满率问题。需要注意的是,存在一种由于生产限制而降低的槽满率,这主要出现在使用针嘴式绕线机的电机中,因为这种设备需要预留针嘴操作的空间。 槽满率的高低对电机的效率有直接影响,设计时理所当然地追求更高的槽满率。然而,电机还需进行绝缘处理以确保其特性和安全,这个过程也会占据一部分槽空间。绝缘材料的厚度根据类型可以从0.18毫米到1.2毫米不等,较厚的绝缘层意味着实际的绕线空间减少。
绝缘层 绕线实践中还需计入漆包线本身表面的绝缘漆层,它也会影响线圈的最终外径。例如,原始直径为1mm的铜线,加上绝缘层后可能达到1.1mm,造成约10%的尺寸落差。因此,生产绕线的规划应基于漆包线的实际完成外径,而非仅考虑导体的有效直径。
过线走道 在槽空间的实际应用中,线圈之间必须保留一定的间距,这里称之为“走道”。如若不保留走道,后绕的线圈可能会与先绕的线圈冲突,运气不好可能导致线圈损坏甚至短路。理想情况下,走道宽度是漆包线完成外径的1.6倍,最小不低于一条完成线径的尺寸。
绕线 总结实际的槽满率,需要考虑绝缘厚度和走道空间。例如,绝缘处理占去了槽空间的28.5%,走道空间又占7.6%,总共减少了36.1%。实际槽满率还需要减去漆包线绝缘层厚度所占的空间。 以一例,使用完成外径1mm的漆包线,实际导体直径为0.95mm,若一槽内可绕50圈,则完成外径与有效导体面积的总空间差距为9.7%。因此,完整槽空间相对于漆包线有效导体空间的真实槽满率仅为42.68%。这种计算方式显示,实际槽满率通常低于设计规划,可能介于30%至50%之间。
电机定子 有效提升槽满率需满足以下基本条件: 1硅钢片的绝缘尺寸尽可能薄。2漆包线的绝缘漆膜尽可能薄。3更细的线径意味着可以减小走道空间。4线圈数减少可以提高漆包线有效导体的比例。
电机定子2 由于前两点与安全法规相关,不能随意更改。第四点与工作条件相关,通常是在确认线圈数之后,再尽可能加粗漆包线直径,以提高电机的槽满率和效率。因此,最适宜优化的是第三点,即减少或取消走道的需求。这就引入了龙骨电机的概念,采用一种创新的组装方式,以实现最高的槽满率。
重点:在电机的整体设计中,绝缘处理是一个至关重要的环节。只有在完成全面的绝缘规划之后,才能得到真正完整的电机产品。
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审核编辑 黄宇
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