水泵電機(jī)的電磁性能設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水泵需求量越來(lái)越大，特別是小型自吸水泵和潛水泵的生產(chǎn)增長(zhǎng)很快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)小型自吸水泵和潛水泵的年產(chǎn)量在5000萬(wàn)臺(tái)以上（包括出口），因而根據(jù)水泵的運(yùn)行特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出成本省、性能好的配套電機(jī)，顯得十分重要。

專(zhuān)配自吸泵和潛水泵，一般是采用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為2800r/m，功率范圍為150W至l.lkW.單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)和其它類(lèi)型單相電機(jī)（單相電阻起動(dòng)、單相電容起動(dòng)、雙值電容電機(jī)）相比較，具有效率篼、溫升低、材料省等優(yōu)點(diǎn)，但起動(dòng)力矩偏小、電容易損壞的缺點(diǎn)也明顯。下面就專(zhuān)配水泵的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的性能設(shè)計(jì)，談一些體會(huì)：?jiǎn)蜗嚯娙葸\(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)起動(dòng)力矩較小，而水泵用戶(hù)往往要求電機(jī)的起動(dòng)力矩大，農(nóng)村用戶(hù)還希望在較低的電網(wǎng)電壓下也能正常起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。那么如何提篼單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)的起動(dòng)力矩呢。提高單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)起動(dòng)力矩的方法有下列幾種。

轉(zhuǎn)子鑄鋁采用電阻率較篼的合金鋁；6.轉(zhuǎn)子沖片采用窄而深的槽形，加強(qiáng)擠7.準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)子斜槽。上述幾種方法可選擇其中的一種或幾種綜合運(yùn)用。以專(zhuān)配潛水泵DO2-7112-250W電機(jī)為例，見(jiàn)表1.為了節(jié)省電機(jī)的繞嵌線工時(shí)，降低生產(chǎn)成本，一般不采用正弦繞組，而采用單嵌繞組，以DO2-6322-180W電機(jī)為例：鐵心長(zhǎng)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(jī)溫升過(guò)低，原材料沒(méi)有充分利用，電機(jī)制造成本增加。因此水泵運(yùn)行時(shí)的電機(jī)繞組溫升應(yīng)接近65K（E級(jí)絕緣國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是75K）電機(jī)運(yùn)行時(shí)的繞組溫升決定于機(jī)種類(lèi)設(shè)計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)專(zhuān)配水泵電機(jī)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(dòng)力矩試驗(yàn)結(jié)果T*，主繞組功率因數(shù)COS=.%，起動(dòng)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(jià)低了嵌線工時(shí)，而電機(jī)性能也不比正弦繞組的差。

電機(jī)溫升過(guò)高會(huì)加速電機(jī)絕緣老化，影熱負(fù)荷和冷卻條件，電機(jī)的熱負(fù)荷計(jì)算公式為：Cm、Ca分別表示主付相總串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)；自吸清水泵采用風(fēng)扇冷卻，熱負(fù)荷一般選擇在1400―1600之間；潛水泵冷卻條件較好，熱負(fù)荷一般選擇在1600―1800之間。這樣的設(shè)計(jì)能保證電機(jī)在工作時(shí)的繞組溫升在65K左右。

當(dāng)然電機(jī)繞組溫升又跟矽鋼片、轉(zhuǎn)子鑄鋁的質(zhì)量有直接關(guān)系：原材料質(zhì)量好，熱負(fù)荷可適當(dāng)選擇篼一點(diǎn)；原材料質(zhì)量差，熱負(fù)荷應(yīng)設(shè)計(jì)低一點(diǎn)。

單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)所采用的金屬薄電容的一般耐壓為400V（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)），而水泵都長(zhǎng)時(shí)間在露天下運(yùn)轉(zhuǎn)，工作環(huán)境較差，因而常導(dǎo)致電容擊穿。這除了電容器本身質(zhì)量原因外，還有一個(gè)重要原因是電容器的端電壓設(shè)計(jì)過(guò)篼，因而電容器端電壓最大設(shè)計(jì)值一般不能超過(guò)350V。

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