水泵電機的電磁性能設計

隨著社會進步、經濟發(fā)展，水泵需求量越來越大，特別是小型自吸水泵和潛水泵的生產增長很快。據(jù)統(tǒng)計，全國小型自吸水泵和潛水泵的年產量在5000萬臺以上（包括出口），因而根據(jù)水泵的運行特點，設計出成本省、性能好的配套電機，顯得十分重要。

專配自吸泵和潛水泵，一般是采用單相電容運轉電機，額定轉速為2800r/m，功率范圍為150W至l.lkW.單相電容運轉電機和其它類型單相電機（單相電阻起動、單相電容起動、雙值電容電機）相比較，具有效率篼、溫升低、材料省等優(yōu)點，但起動力矩偏小、電容易損壞的缺點也明顯。下面就專配水泵的單相電容運轉電機的性能設計，談一些體會：單相電容運轉電機起動力矩較小，而水泵用戶往往要求電機的起動力矩大，農村用戶還希望在較低的電網電壓下也能正常起動和運轉。那么如何提篼單相電容運轉電機的起動力矩呢。提高單相電容運轉電機起動力矩的方法有下列幾種。

轉子鑄鋁采用電阻率較篼的合金鋁；6.轉子沖片采用窄而深的槽形，加強擠7.準確的轉子斜槽。上述幾種方法可選擇其中的一種或幾種綜合運用。以專配潛水泵DO2-7112-250W電機為例，見表1.為了節(jié)省電機的繞嵌線工時，降低生產成本，一般不采用正弦繞組，而采用單嵌繞組，以DO2-6322-180W電機為例：鐵心長L=54mm，電容C=8uf，主繞組線徑=0.43mm，繞組線徑=.37mm，繞組數(shù)據(jù)如：響水泵使用壽命；電機溫升過低，原材料沒有充分利用，電機制造成本增加。因此水泵運行時的電機繞組溫升應接近65K（E級絕緣國標準是75K）電機運行時的繞組溫升決定于機種類設計數(shù)標準電機專配水泵電機電容8微法10微法主付繞組線徑主繞組線徑0.50付繞且線徑0.45主付繞組匝數(shù)主繞組有效匝數(shù)212付繞組有效匝數(shù)299主繞組有效匝數(shù)202付繞組有效匝數(shù)320端環(huán)截面積起動力矩試驗結果T*，主繞組功率因數(shù)COS=.%，起動力矩1=0.51，溫升=62K.上述繞組和正弦繞組相比較，主繞組和付繞組都是單嵌型式，大大降價低了嵌線工時，而電機性能也不比正弦繞組的差。

電機溫升過高會加速電機絕緣老化，影熱負荷和冷卻條件，電機的熱負荷計算公式為：Cm、Ca分別表示主付相總串聯(lián)導體數(shù)；自吸清水泵采用風扇冷卻，熱負荷一般選擇在1400―1600之間；潛水泵冷卻條件較好，熱負荷一般選擇在1600―1800之間。這樣的設計能保證電機在工作時的繞組溫升在65K左右。

當然電機繞組溫升又跟矽鋼片、轉子鑄鋁的質量有直接關系：原材料質量好，熱負荷可適當選擇篼一點；原材料質量差，熱負荷應設計低一點。

單相電容運轉電機所采用的金屬薄電容的一般耐壓為400V（國家標準），而水泵都長時間在露天下運轉，工作環(huán)境較差，因而常導致電容擊穿。這除了電容器本身質量原因外，還有一個重要原因是電容器的端電壓設計過篼，因而電容器端電壓最大設計值一般不能超過350V。

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