【doc】单相漏磁制动电机的堵转转矩试验

【doc】单相漏磁制动电机的堵转转矩试验 单相漏磁制动电机的堵转转矩试验 ? 一 , ?/.俐啪.鞋 微电机1993年第26卷第4期(总第83期) 爵试技术?TESTTECHNIQUE 1概述 单相漏磁制动电机的堵转 转矩试验 (浙江温岭微型电机厂'丁/,口6 单相漏磁制动电机是我厂专配德国西门 子公司割草机用的电机.这种电机是利用电 机端部空间的潺磁场产生的电磁吸力使制动 盘吸合及释放.它具有结构简单,成本低廉, 动作灵敏,制动时间短等优点.这就要求电机 必须具有一定的起动转矩才能克服电机本身 的静制动力矩(静制动力矩是指制动盘与摩 擦片之间没有相对滑动所能传遵的最大转 矩)作带刀轻负载起动.在整个设计,试制,生 产过程中,着重对堵转转矩进行了测试.根据 大量的试验数据,进行了综合性的研究和分 析,提出了调整设计,改进工艺的方法,使产 品性能达到技术条件的要求和满足用户的需 要.. 2试验方法 单相电机不同予三相电机,因为单相电 机是单相绕组(此绕组为主绕组),产生的是 脉振磁场.脉振磁场不能产生旋转磁场,所以 也就不能起动.为了使电动机能自行起动,在 定子上需加一个辅助起动绕组,称为副绕组. 但主,副绕组运行时总是不对称的,因而电动 机内部产生的旋转磁场是椭圆形磁场(三相 异步电动机是—个圆形磁场)口因为单相电动 机磁场是椭圆形的,所以在各个位置上产生 的转矩是不同的,在某一位置上可能会产生 —— 44—— 死点或最小转矩,因此我们在试验方法上必 须要找出产生最小转矩的最小点.根据力矩 = z原理,采用了电子称一杠杆测试法, 如附图所示. 附图杠杆测试示意图 I,被试电机杠杆3.电子秤 试验时,先在定子绕组上旋以低电压,使 堵转电流接近额定电流.保持此电压,固定机 座,调节转子,使转子相对于定子产生位移, 分另恻出堵转转矩为最小,最大的两个位置, 并各自做好标记后断开电源.然后,分别在上 述两个位置上施以额定电压值,测出堵转转 矩,其间的均匀位置上再测3点,一共测5点 堵转转矩. 应注意的是在测试过程中,必须保持定 子绕组在同一温度.否则电机—热,最小转矩 点就不准在读取额定电压的转矩时,电机通 电持续时间应不超过5s,以免绕组过热. 3试验结果分析 堵转转矩超差或不合格,其原因很多.对 于新产品试制,要提高电机的堵转转矩,一般 单相漏磁制动电机的堵转转矩试验 可用以下几种方法. 3.1减少定子绕组每槽匝数 适当减少定子绕组的每槽匝数,缩短绕 组节距,以减小电机的总电抗.电抗与定子匝 数的平方成正比,匝数对堵转转矩影响很大. 但减少绕组匝数会使电机功率因数降低,起 动电流增大 3.2增大转子槽斜度 增大转子槽斜度能改善电机的堵转转 矩以漏磁制动电机YYE一1.1kW为倒,测 得一组数据,如表1所示. 衰1 电机堵转转矩T(Nm) 编号12345 10.22560.5780.634D.9851.276 20.2570.4570.8631.241.56 20.7880.8540.965l_O31.18 40.8720.9320.9801.041.162 1,2转子槽斜度为1.O,3,4槽斜度 为1.3',由上表数据可看出,转子槽斜度为 1.O.的电机,堵转转矩最小值达不到要求(标 准为不小于0.65N.m),且波动幅度大,转子 槽斜度1.3.的电机的堵转转矩达到要求,且 各点波动幅度小.转子槽斜度对电机的堵转 转矩影响较大,但槽斜度过大会降低电机的 功率因数. 3更改转子槽形 更改转子槽形,利用电机起动过程中转 子导条的挤流效应,增大转子起动电阻,减小 转子起动时的槽漏抗,提高堵转转矩. 3.4增大气隙 的饱和程度,减小槽漏抗.对于起动转矩随 定,转子相对位置不同而有较大变化的单相 电机,增大气隙还可削弱起动转短的波动.不 过,气隙过大会影响电机的力能指标和温升. 3.5减小转子端环厚度 减小转子端环厚度,增大转子电阻,也可 提高堵转转矩.我们对同一台YYE一1.1kW 电机测得数据,当端环5mm时,堵转转矩丁 =0+604~1.214N.m;当端环3mm时,堵转 转矩丁=0.84,1.517N+m.试验结果表明, 端环 3.6工艺对堵转转矩的影响 堵转转矩的大小不但取决于电机的电磁 参数——绕组结构,槽配合,斜槽度,阻抗等, 而且加工工艺对堵转转矩也有较大的影响 我厂漏磁制动电机YYE一1.1kW小批量试 产时的抽试数据如表2所示. 衰2试产时的抽试数据 电机编号85l86l87I88 堵转转矩 'l22l 2L.ll.IL.4(N.m) 从表2数据可见,同批电机申,堵转转矩 不稳定,有的合格,有的不合格,有的波动大, 有的波动小针对这种情况,进行了进一步的 试验,把堵转转矩大且波动小的转子(88) 放在堵转转矩小且波动大的定子(85,86) 里,把85,86转子放在88定子里,再做堵 转转矩试验,试验结果如表3所示 衰3堵转转矩试验 定子85868888 转子88888586 堵转转矩0.84,0.88,0.58l,0.644, T(N.m)1.071.0951.08L22 气隙对堵转转矩也有影响.增大气隙,减(下转第48页) 小差漏抗和谐波转矩,增大起动时槽口齿顶 45 傲电机1993年第26卷第4期(总第83期) 积,并按下式计算. S??(O.9,1)(4) 式中s——进口截面积 —-进口直径 a——进口铸件壁厚 按照压铸机所规定晦斟度,就可求出横 浇IZl直径.圆形零件重晕为0.2kg,平均壁厚 为3mm,如图6所示. 初压时,用1号侧浇口,结果铸件表面冷 隔较多,组织不致密,合格率很低.即使采有 1,2号内浇口截面积,虽然增加了近一倍铸 件质量,但合格率仍不高. 运用浇IZl曲线查出铸件重量o.2kg,s ~95mme,同耐考虑到采用,3号内浇IZl,并将 厚度由原来的1.2mm增加到2.I,则s ~98mmt,符合曲线要求:经修正后的铸件质 量仍显好转,废品率降低丁近1倍以上. 4结语 要获得优质铸件,台理控制内浇口厚度, 厂 图6圆形诗件浇洼系统的改进 正确选择内浇口截面积,可大大缩短生产周 期.确定内浇I:I截面积是比较重要的一环,但 应与选择好浇口位置,浇道的几何形状,排气 槽溢流槽等设计一起考虑,才能获得更佳效 果. (上接第45页) 试验结果表明,定子没有『莳题,问题就出 在转子上经对转子的解剖分析,发现85, 86转子斜槽度未能保证1.3',且不直,出现 锯齿形,而88转子斜槽直,且保证了1.3的 斜度.这是由于压铸过程中假轴摩损而造成 冲片在斜槽中抖动所致 转子铸铝加工过程中,铝液温度过高或 过低,铸铝压力偏低,模具结构不合理,造成 锩铝转子断条,裂纹,气孔,缩孔等缺陷,也会 影响电机的堵转转矩大小,而且在试验时会 出现抖动现象,以致读数很难读准. 端盖与机座的不同心,引起气隙不均匀, 产生单边磁拉力,也会影响堵转转矩. 48 4结语 影响漏磁制动电机的堵转转矩因素很 多,除了设计因素外,还有工艺因素,特别是 罅铝转子的加工工艺.因此,批量生产时,有 了好电磁设计,还需有工艺性好,通用化程 度高的结构设计以及必要的工装设备,才能 保证成批生产的产品质量.出现产品质量的 不稳定甚至不合格,反映在电气性能上,则大 多是堵转转矩超差,是转子的质量问题.可 见,转子是漏磁制动电机质量好坏的关键所 在.