U型自起动永磁同步电机堵转温升到了180K,请教高手,这是什么原因?

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-13 12:39

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本帖最后由 zhgqxk-1 于 2010-10-13 12:50 编辑

我设计了一个U型自起动永磁同步电机,负载运行时温升很低,只有30-40K,但做堵转时温升到了180K.电机的功率7W,电流38mA,功因=0.8,额定电压=230V 50Hz.漆包线B级,直径0.09匝数4900X2.转子直径12mmX长20mm,铁芯叠厚18mm,磁铁为铁氧体,表面高斯1500,铁芯与磁钢的气隙是1.3mm,请教高手,这是什么原因?
注:此电机的负载是带一个小水泵的,定子和铁芯是用环氧树脂灌封的,只有转子露在外面,电机运转时是潜在水中的,但堵转时不能潜在水中,只能在岸上干转(堵转电压244V/50Hz,功率=9.6W,电流66mA,功因=0.629),

pizi213 · 发表于 2010-10-13 13:11

在下愚见
所谓温升，负载和堵转不会差的吧
温升试验里面也有空载到热稳定，负载到热稳定和堵转到近似热稳定然后负载运行等等好多种方法
还有对于堵转温升也不理解。堵转状态能一直保持吗？堵转的热稳定判定也是半个小时或者一个小时为时间单位吗？

liu3691 · 发表于 2010-10-13 13:54

堵转时间太长，温度升高，冷却介质发生变化

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-13 21:56

本帖最后由 zhgqxk-1 于 2010-10-13 22:00 编辑

回复 2# pizi213

这个电机在堵转开始到温度达到平衡时所需的时间是五个多小时.但这时温度(漆包线的表面温度)已经是210摄氏度了,也就是温升180K,大大超出了TUV的170摄氏度的规定,所以就不能送TUV认证.
堵转的热稳定判定是一个小时内温升不超过1摄氏度时判定为热稳定.

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-15 19:57

回复 3# liu3691

说得好,谢谢!

对于这种电机,会有朋友问:你为什么不多加一个热保护器?
是的,多加一个热保护器这种堵转的问题是可以解决了,但成本上升了.试想一下,一个产品多加一个热保护器,成本就多一元多钱,如果出货10万个,10多万块RMB就不见了.
所以,为了降成本,只有在电机和水泵的设计上下功夫.

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-21 12:54

这个贴发了这么久,还没有一个理想的答案,看来这种电机的理论还不是很完全,yc_face7

tjulix · 发表于 2010-10-21 19:33

但堵转时不能潜在水中,只能在岸上干转
-----------------
没有流动水的冷却，肯定要热的厉害。规定堵转只能在无水环境下么？
有两种办法：
1. 增加一个保护器，但是将电机本体材料用少平衡成本。看起来额定运行时温升比较低，那么就少绕一点线，电流做大一点也没关系
2. 增加电机匝数，减小堵转时的电流，但是在无水冷却状态下做到多少电流才能在标准温度达到热稳定呢？这个要再实验看来，但是如果比额定时需要的电流还小，那就没意义了。

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-21 19:59

多谢前辈指导!
我也试过用减少匝数加一个保护器的方法，电机匝数减小至2X4400匝，但电机的电磁振动加大了很多,并且噪声也很大,
电机铜的用量只减少了7克,也就是减了0.7元RMB.但保护器的费用是1.3元RMB.后来增加电机匝数到2X5300.但电机的启动性能不好,在0.9倍的电压下不能启动,并且槽满率很高，工艺操作不方便，生产效率低。还有，铜的重量多了7克。成本还是增加了0.7元.

真麻烦！

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-23 06:52

回复 7# tjulix

"没有流动水的冷却，肯定要热的厉害。规定堵转只能在无水环境下么？"

是的,这种电机是用于水族金鱼缸的,是家用电器,其堵转的意义是模拟鱼缸的水已经干涸,没人照顾,水泵电机还在通电,但水泵已经被水草或其它杂物缠绕住不能转动了,这个状态就是无水环境.在这个时候如果温升太高,其后果是....

y1949b · 发表于 2010-10-23 10:02

本帖最后由 y1949b 于 2010-10-23 10:04 编辑

做民用电机真不容易！方法也就是那几样都不行的话真的就没辙了

ilidian · 发表于 2010-10-23 13:49

请问楼主：这种 "U型自起动永磁同步电机"的水泵，如何设计转子铁氧体直径大小和高度、和水叶直径和高度？我也是做水族用的水泵，不过找了很久都找不到相关的教材.新手学走路。。。

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-23 18:53

回复 11# ilidian

这种电机在近十年来才大批量生产,在理论上也没有一个系统的叙述,主要还是套用永磁同步电动机的理论,其他水泵方面就按照流体力学的原理设计.这些都是需要靠实践经验.做多了自然就懂了.

tjulix · 发表于 2010-10-27 01:07

这种U型电机我也在洗衣机排水泵上见过（实际上是拆了自家的洗衣机……）
如果两种方法都不行，那么就的重新review一下电机整体设计了，噪音问和振动一定是客户所不能接受的么？铁心是不是可以采用更低的牌号甚至是热轧钢？绝缘材料是不是可以用薄一点？是不是可以用铝线？引出线是否可以用细甚至取消？
确实，电机要扣成本的话确实很麻烦，有时其实也就是纸面上算算，真正的还是的跟采购商量商量

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-27 07:02

多谢!我就按老前辈的方法去准备材料,再重新设计测试.

zhgqxk-1 · 发表于 2010-10-27 12:36

回复 13# tjulix

"噪音问和振动一定是客户所不能接受的么？"
是的,原因是这种产品是家用电器,而且是作为在客厅里面的一种摆设,如果噪音和振动很大,一会影响景观,二会影响睡眠.这些都是人们所不能接受的.

zhgqxk-1 · 发表于 2011-1-23 17:49

回复 13# tjulix

经实验，是可以用铝线，但用铝线其性能没铜线好，并且工艺上也存在难点，在3C和UL、GS等认证也比较麻烦，现在还是用铜线，只是将线径和匝数调整至勉强可以接受。

lvwei1020 · 发表于 2011-1-25 09:49

堵转温度降低只有一个办法，增加绕组的电阻，降低堵转功率，可以增加绕线圈数，或者降低线径同时增加圈数，当然得符合你的启动及负载使用

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