交流电机的气隙取值问题

张老五

气隙小也不尽是好处，比如说启动转矩就会减小
再说了，加工和装配总有误差，轴承也有间隙，电机大一点的话轴本身还有挠度
电机运行时有振动(包括负载的振动)
所有这些都会造成气隙的变化，所以气隙也不能太小

accnet

22# 张老五
我有点不明白了：我们谈的是交流电机，交流电机是在转子上感应出电流，然后在定子的旋转磁场作用下产生旋转力矩，小气隙下磁密肯定会大，因此将有利于产生更大的电流，启转力矩应该更大才是。
至于加工和装配误差，如果为了方便和低成本，会采用低公差加工，但这将得不偿失。至于轴承，一般的N档径向间隙精度的，某规格的径向间隙都在0.011mm，而相应规格的电机气隙一般常选择0.3mm。这显然不是轴承的问题。
至于电机轴的挠度和振动对气隙的选择影响，我同意你的观点。但如果把工作做细一些，在设计时严格考虑这些问题，相信电机的档次也就会提高。
我觉得我们的电机总是做一些低档次的产品，傻大黑粗，价格也不高，可能和我们的设计理念有关。邋遢惯了，关键时候自然利索不了。如果设计时一贯斤斤计较，可能会有一番新天地。

emqjm

可以参考标准的电机数据

张老五

22# 张老五
我有点不明白了：我们谈的是交流电机，交流电机是在转子上感应出电流，然后在定子的旋转磁场作用下产生旋转力矩，小气隙下磁密肯定会大，因此将有利于产生更大的电流，启转力矩应该更大才是。
至于加 ...
accnet 发表于 2009-4-28 13:28

                               
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1、启动转矩跟漏抗有关，回头找一下公式
2、轴承不仅有径向间隙，内外圈都有装配间隙，而且间隙本身也有容差
3、端盖也有间隙，轴加工也有公差
4、定转子叠片时有凸片，就算是内外圆都车也有公差，何况还有不车的
5、内外圆的同心度也是有误差的
6、上述2-5都会造成实际气隙(包括其最大值和最小值)同理论气隙不符所以对定子内径一定的电机其气隙值应有一下限
7、还有一点，气隙太小的话装配时会十分的不方便
8、电机档次问题更多的取决于工艺、装备以及工人的水平而不是设计。举个例子，人工做出的绕组跟机器做的看上去差别很大，前者再怎么好下完线以后总能看出高低和长短，后者用肉眼是看不出的，档次一下子就分开了，可全自动绕线、拉型、包线，一整套怎么也要三四百万，呵呵

accnet

25# 张老五
1、启动转矩跟漏抗有关，回头找一下公式
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谢谢你，辛苦了。你一直再回复我，我很敬重你。启转力矩公式不用查了，我们就是泛泛地说转矩就好了。

2、轴承不仅有径向间隙，内外圈都有装配间隙，而且间隙本身也有容差
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轴承自身的景象间隙是影响磁隙的最主要因素，相比较内外圈的装配间隙来说。后者毕竟是在装配时被压紧的，因此不会出现内外圈间隙问题，否则装配工该打屁屁了。凡是内外圈有间隙问题的，我们都视为故障，不再此讨论。
至于公差导致的额外间隙，那就找公差的问题。这是零件加工不合格的表现，也不在讨论范围。

3、端盖也有间隙，轴加工也有公差
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端盖间隙应该在装配时被固定，因此这里有加工的问题和装配的问题。
同样，轴加工的公差导致间隙也是如此。
所以我就说一定要在设计时注意加工公差，取好加工公差。目前加工精度都很好了，可是我们会不会还用几十年前的公差观念去设定公差呢？

4、定转子叠片时有凸片，就算是内外圆都车也有公差，何况还有不车的
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叠片是由公差，车铁芯内外圆也会对铁损带来不利影响，因此我不建议使用。我还是强调，冲片要解决好公差，叠片不要制造公差。叠片问题如果用人工就会有很大问题。

5、内外圆的同心度也是有误差的
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一切误差只要在设计公差范围内即可视为可接受。要取磁隙0.2mm以下，你的设计公差肯定不能大到0.05~0.1mm量级。

6、上述2-5都会造成实际气隙(包括其最大值和最小值)同理论气隙不符。所以对定子内径一定的电机其气隙值应有一下限
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该下限看来是由加工精度决定的。那么就用好一点的床子干活好了。

7、还有一点，气隙太小的话装配时会十分的不方便
我装配直径64mm的转子，0.2mm的气隙，非常顺利。当然定子嵌好永磁体就另当别论了。但此时可以借助工装下转子啊。

8、电机档次问题更多的取决于工艺、装备以及工人的水平而不是设计。举个例子，人工做出的绕组跟机器做的看上去差别很大，前者再怎么好下完线以后总能看出高低和长短，后者用肉眼是看不出的，档次一下子就分开了，可全自动绕线、拉型、包线，一整套怎么也要三四百万，呵呵
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你说的很对。很多时候设计完了，还要工艺试产。工人都掌握了，合格率上来了，才能大批量生产。这样造成投产时间上的延长。因此还是用机器好点。
当然，电机这个行业已经有很长时间没有新工艺出现了，因此工人也都熟悉现有的活了，用机器就显得投资太大了。呵呵

张老五

看样子ACCNET是从事永磁电机的
启动转矩的公式从许实章的电机学的教材里找到的：
file:///k:/论文和案例/Tst.gif
其中的两个漏抗正比于比漏磁导，而比漏磁导反比于气隙
所以气隙越小，比漏磁导就越大，漏抗也就越大，因而启动转矩就越小(公式太麻烦，我就不写了，反正是陈世坤的电机设计里有的)

张老五

另外几点谈一下我的看法：
2、轴承的径向间隙，内外径尺寸包括轴颈的尺寸都是有公差的，有公差并不等于不合格，因为公差是有范围的，但设计时却不得不考虑极端情况，比如说轴承的径向间隙公差达到了最大值，而内圈内径是最小值的情况。虽然极端情况不多见，但也不是没有遇到过，况且公差之间也不可能完全补偿，总要留点裕量吧
3、端盖和轴的加工也有公差，其实端盖在装配时的间隙是比较大的，特别是没有止口的端盖
4、和5、我其实强调的是一个公差和间隙的累积问题，要是很不幸的所有部件的公差都偏向同一方向怎么办？呵呵。当然设备好了，公差范围自然可以控制得更好，不过成本也上升不少。
6、小型电机的的装配当然问题不大，当转子重到一定程度，或者要借助吊车就完全不同了，碰着定子是会出大问题的
7、机器有机器的好处，人工也不是一无是处，只不过成本差别很大

hq1234

气隙的取之怎么影响功率因数的大小啊？

hq1234

气隙的取值对功率因数有什么影响？

fengxingyun

气隙越大，需要的励磁电流越大，会导致功率因素下降

xjcae

气隙大小要根据不同电机功率而定的，中小功率的一般都在0.2~0.35之间，气隙过大电流会很大，对于中小功率不适用。测试内径为61mm电机的时候，用了55.5的转子，结果电流比正常转子大了将近10倍!

accnet

32# xjcae 我希望大家都向xjcae坛友学习，把自己现实中的经历都在这里摆一摆，相信对大家都会很有启发的。
工程是个实践的科学。有许多是书本里解释不了和没有解释的。只有多实践，才会有经验和胆略。

accnet

气隙越大，需要的励磁电流越大，会导致功率因素下降
fengxingyun 发表于 2009-4-29 22:10

                               
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可以给hq1234坛友这样详细一点的解释：
气隙大，气隙导致的磁路总磁阻就越大，达到相同的气隙磁密所需要的安匝数就越大。如果匝数不变，电流自然就很大了。因此要想电机表现出同样的输出特性，全转速范围内的电流都要增大相同的比例。大电流导致铜损升高，效率下降。
说功率因数下降好像不准确。我是这样解释的：
功率因数是有用功和输入功的比值，表示形式是电压与电流相位差的余弦值。只有交流电才有功率因数。实际上功率因数是衡量交流电机做功条件与做功大小的一个参数。无功功率是交流电机的做功条件，有功功率是它的做功大小。无功功率是用来对定子励磁的，是由绕组蕴藏的能量。当绕组电流换向时，这部分能量就要从绕组中“挤”出来，以无功功率的形式再释放到电网中。这就导致了电网电流与电压的相位角不一致（感性滞后）。因此导致了无用功一说以及功率因数。
如果减小气隙，达到相同气隙磁密的安匝数就会减小，绕组蕴藏的能量会减小。这当然有利于提高功率因数。

accnet

27# 张老五
感抗越大，电流越小，启转力矩就小，输出功率就越小，是这样的吧？
气隙减小后，一定要减小绕组匝数。这样不但提高效率，还节省铜材呢！

张老五

27# 张老五
感抗越大，电流越小，启转力矩就小，输出功率就越小，是这样的吧？
气隙减小后，一定要减小绕组匝数。这样不但提高效率，还节省铜材呢！
accnet 发表于 2009-4-30 13:05

                               
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除了启动转矩小启动电流大以外外，基本上气隙小对各种性能都是正面
可是
你要是自己动手，或者是见过别人做大电机抽心/装配就好了，遇到那些个气隙特小的，真的是心惊胆战。有段时间的国产电机质量不好，线圈端部高低不平，磕着碰着是常有的事，一不小心碰坏一个，修理厂可就要哭了

accnet

37# 张老五
大电机我倒是没摸过。也很想看看。
你说大电机转子要用吊车才能装配。能不能像装小转子那样，采用横向的工装工具，将转子先穿进定子，然后再上两个端盖？
你是搞大电机的？我们最多搞几十KW的。

fengxingyun

大电机很多立式安装，通过吊车把转子吊入定子

xinjing

精华贴啊，学习了。
一般0.5~2.5的气隙比较常见，谢谢

张老五

37# 张老五
大电机我倒是没摸过。也很想看看。
你说大电机转子要用吊车才能装配。能不能像装小转子那样，采用横向的工装工具，将转子先穿进定子，然后再上两个端盖？
你是搞大电机的？我们最多搞几十KW的。
accnet 发表于 2009-4-30 21:38

                               
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如果转子重500公斤，不用吊车能行么？500公斤不算啥，比这重的多了，遇到粗轧机，一个转子九十几吨，加上吊具，至少要120吨的吊车。顺便说一句，决定热轧厂房投资额的一个主要参数是：主轧机的最大起吊重量。

xinjing

想去大型电机厂看看