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談鑄鋁轉子接觸電阻對電機性能的影響

發布時間：2019-05-26 10:31:00 點擊：    

無錫伯頓起重電機2019年5月26日訊  鑄鋁轉子的鋁導體和鐵心之間緊緊地貼在一起，過低的接觸電阻產生相當大的橫向電流，特別是當轉子斜槽時，對電動機的雜散損耗及運行性能有顯著影響。

鑄鋁轉子的籠條和轉子槽壁的接觸非常緊密。當轉子表面精加工時，刀具的切削壓力使槽口的鋁導體和鐵心進一步壓緊，它們之間的接觸電阻是很小的。

轉子鐵心與鼠籠之間的接觸電阻的測定：在鼠籠端環和轉軸之間引入直流電流，測量鼠籠和鐵心間的平均電壓降。此時，接觸電阻可按下式計算：

R_c=c l Q₂U_av/I………………(1)

式中（1）中：

R_c——接觸電阻（Ω·mm²）；

I——通過轉子的直流電流（A）；

U_av——轉子鼠籠與鐵心間電壓降的平均值（V）；

Q₂——轉子槽數；

l——轉子鐵心長度（mm)；

c——轉子籠條截面的周長，即轉子槽周長（mm)。

式（1）中沒有考慮鼠籠端環與鐵心間的接觸電阻，因為其接觸電阻值比籠條和鐵心間的接觸電阻值要大得多。

對實際生產中各種鑄鋁轉子電動機的分析結果表明，雜散損耗平均為2~3%，最高達6.5%，最小約0.7%，這種變化主要是由于接觸電阻的大小不同所致。過小的接觸電阻值還顯著地使電機的最小力矩降低。

以某電機廠6P—7.5kW，定子槽數36，轉子槽數44，轉子槽扭斜一個定子齒距電機為例，定性說明轉子接觸電阻對電機性能的影響。從電機轉子鐵心損耗與籠條、鐵心間接觸電阻的關系曲線可以看出，當接觸電阻由0.04歐姆·毫米²增加到30歐姆·毫米²左右時，鐵損耗降低約30%。損耗降低是因為經籠條間轉子鐵心的電流（即橫向電流)所引起的損耗減少了。從負載時籠條接觸電阻與雜散損耗、最小轉矩的關系曲線可以看出，接觸電阻值增加到30歐姆·毫米²時，會使負載雜散損耗減少約58%。許多其它類型的電動機的試驗，也得到了相似的結果。

由此可以看出，為了有效地降低電動機的雜散損耗，籠條與鐵心間的接觸電阻值需要增加到30歐姆·毫米²；而要提高最小轉矩改善轉矩曲線，接觸電阻值只要大于0.3~0.6歐姆·毫米²即可。

試驗表明，增加轉子籠條和鐵心間的接觸電阻，降低了轉子鐵心損耗和負載雜散損耗，使得電動機的效率提高，定子繞組溫升降低。

不同的鑄鋁方法，它們的接觸電阻值也不相同。當采用離心鑄鋁時，轉子鼠籠和鐵心間的接觸電阻值約為0.15~7.0歐姆·毫米²。對于壓力鑄鋁轉子接觸電阻值約為0.01~0.09歐姆·毫米²。

從試驗數據可以看出，轉子采用離心鑄鋁時的接觸電阻值基本上可保證所需要的轉矩特性，與采用壓力鑄鋁所得到的指標比較，電動機的效率有所提高，溫升也有所降低。電動機指標的這種變化，特別明顯地被生產廠由離心鑄鋁改為壓力鑄鋁時所證實。因為壓力鑄鋁是一種高效率的鑄鋁工藝，為了不降低電機的力能指標，必須尋求切實可行的方法，以增加轉子籠條與鐵心間的接觸電阻。