集中绕组和分布绕组温升问题

yufengyi

两款性能设计一样的电机，一款分布绕组，叠高100mm，48槽8级，额定点热负荷206；一款集中绕组，90mm叠厚，18槽12级，额定点热负荷230。样机出来后，集中绕组额定点的效率要高1%左右。但是，集中绕组发热好严重，同样的温升，分布绕组90分钟，集中绕组40分钟就扛不住了。这个问题严重困扰我，请教各位大神集中绕组发热这么严重的原因是什么，有没有解决方法，小妹不胜感激！！！

254339861

两款电机测试转速和转矩都一样吗？如果是一样，集中绕组的效率要高1%，说明集中绕组的损耗要比分布绕组低，如果是同等体积下，单位的热生率都是一样的，那集中绕组的温升更低。
现在有两个问题：1.从你数据来看，两款电机的体积应该是不一样的，好像分布绕组的体积更大点，如果是这样当然分布绕组的温升更低
2.你这电机转速是多少？

mojuelanghua

从你的描述来看，这两种电机应该是功率和转矩差异较大的产品， 而40分钟左右出现的高温，应该是你的实际热负荷大于你设计的230，或者另一方面说，冷却能力不足

yufengyi

254339861 发表于 2019-1-11 08:39
两款电机测试转速和转矩都一样吗？如果是一样，集中绕组的效率要高1%，说明集中绕组的损耗要比分布绕组低， ...

肯定是在转矩和转速一样的条件下测试的。不然对比没有意义。除了叠厚差了10mm，外形一模一样。

yufengyi

mojuelanghua 发表于 2019-1-11 11:21
从你的描述来看，这两种电机应该是功率和转矩差异较大的产品， 而40分钟左右出现的高温，应该是你的实际热 ...

功率和转矩是一样的。实际热负荷和仿真热负荷是否有差异，这个真不好对比。但热负荷的计算已经很成熟了，不会出现大问题。我猜想是不是谐波分量导致的损耗太大。

huanhuangui

找到原因没？楼主

huanhuangui

效率高的发热严重，只能说明两点：要不就是俩散热不一样，一个热量传的快，一个传的慢；在一个是测试环境不一样？初始温度不一样

自由落体猫

1.你这个电机用在哪的？是必须要求到多长时间么？
2.40分钟后是温度稳定了么？他俩分别到多少度了？
3.除了叠高其他一模一样，最高温度的位置是不是一样？分布绕组的在哪？集中绕组的在哪？

yufengyi

huanhuangui 发表于 2019-1-11 16:22
效率高的发热严重，只能说明两点：要不就是俩散热不一样，一个热量传的快，一个传的慢；在一个是测试环境不 ...

测试环境和测试设备都是一样的。所以我现在分析的也是散热不行。但是，我想知道散热不行的根本原因，是因为集中绕组的方案，槽数太少，还是因为集中卷的绕组特性（绕组和定子齿的结合方式），导致绕组中的热量无法通过铁芯有效传出

yufengyi

自由落体猫 发表于 2019-1-11 19:00
1.你这个电机用在哪的？是必须要求到多长时间么？
2.40分钟后是温度稳定了么？他俩分别到多少度了？
3.除 ...

1、用在哪里不是分析的重点；
2、温度没有稳定，只是达到漆包线耐受的稳定极限140°；
3、都是用PT100埋到绕组内，然后通过PT100测试绕组温升，即测试的位置一致

254339861

已经说的很清楚了，从你数据来看，两款电机的体积应该是不一样的，好像分布绕组的体积更大点，如果是这样当然分布绕组的温升更低，你加长10mm不就可以了吗？
你电机转速应该不高，主要是铜损发热

xingdian_521

谐波分量导致谐波损耗增大，槽数少铜耗散热面积小，两者都有关系

huanhuangui

找到原因没？楼主

水滴的风

定子槽数多，槽中心线圈边的总散热面积增大，有利于散热

yufengyi

huanhuangui 发表于 2019-1-28 09:18
找到原因没？楼主

综合对比，还是散热不行，虽然热负荷设计的差不多，但是漆包线用的少，导致单位重量的漆包线承担的铜耗高于分布绕组。
解决方法，只有增加槽数了

huanhuangui

yufengyi 发表于 2019-2-12 10:25
综合对比，还是散热不行，虽然热负荷设计的差不多，但是漆包线用的少，导致单位重量的漆包线承担的铜耗高 ...

你测的绕组内部的温升啊？分布绕组端部短，电阻小，总体铜耗小啊，这样的话。铁耗如果跟分布绕组电机相当，铜耗小了，效率高点，机壳散热面积如果一样，机壳温升会低啊？你要是测的是电机绕组内温升，意思是绕组内部跟机壳之间温差变大？

yufengyi

huanhuangui 发表于 2019-2-12 11:22
你测的绕组内部的温升啊？分布绕组端部短，电阻小，总体铜耗小啊，这样的话。铁耗如果跟分布绕组电机相当 ...

肯定是测试绕组内部温升啊
另外，应该是“集中绕组端部短、电阻小”吧？
虽然总体铜耗是小了，但是用铜量也同比减少，这样计算下来，单位重量的铜线，承受的损耗，明显是集中绕组要大一些。再加上铁芯的槽数少了，导致散热效果也差一些。
机壳是一样的，所以机壳的散热不考虑，主要还是铁芯的散热。

wx_cW54wt5d

三点：
1. 集中式的叠长短了些，热密度（损耗/体积）高一点；
2. 集中式槽数少（18较48），铜耗从绕组到铁心的传热面积小了；
3. 如果端部冷却较好，绕组发热会传递到端部散去。集中式端部小，热会较少的传递过来。

yufengyi

wx_cW54wt5d 发表于 2019-2-19 14:05
三点：
1. 集中式的叠长短了些，热密度（损耗/体积）高一点；
2. 集中式槽数少（18较48），铜耗从绕组到 ...

正解！非常感谢，目前没办法，只能改回分布绕了。另外，满足同等设计、同等尺寸的条件下，是不是槽数越少，温升越大？

快乐美洲驼

振动会不会有点大？