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谈铸铝转子接触电阻对电机性能的影响

发布时间：2019-05-26 10:31:00 点击：    

无锡伯顿起重电机2019年5月26日讯  铸铝转子的铝导体和铁心之间紧紧地贴在一起，过低的接触电阻产生相当大的横向电流，特别是当转子斜槽时，对电动机的杂散损耗及运行性能有显著影响。

铸铝转子的笼条和转子槽壁的接触非常紧密。当转子表面精加工时，刀具的切削压力使槽口的铝导体和铁心进一步压紧，它们之间的接触电阻是很小的。

转子铁心与鼠笼之间的接触电阻的测定：在鼠笼端环和转轴之间引入直流电流，测量鼠笼和铁心间的平均电压降。此时，接触电阻可按下式计算：

R_c=c l Q₂U_av/I………………(1)

式中（1）中：

R_c——接触电阻（Ω·mm²）；

I——通过转子的直流电流（A）；

U_av——转子鼠笼与铁心间电压降的平均值（V）；

Q₂——转子槽数；

l——转子铁心长度（mm)；

c——转子笼条截面的周长，即转子槽周长（mm)。

式（1）中没有考虑鼠笼端环与铁心间的接触电阻，因为其接触电阻值比笼条和铁心间的接触电阻值要大得多。

对实际生产中各种铸铝转子电动机的分析结果表明，杂散损耗平均为2~3%，最高达6.5%，最小约0.7%，这种变化主要是由于接触电阻的大小不同所致。过小的接触电阻值还显著地使电机的最小力矩降低。

以某电机厂6P—7.5kW，定子槽数36，转子槽数44，转子槽扭斜一个定子齿距电机为例，定性说明转子接触电阻对电机性能的影响。从电机转子铁心损耗与笼条、铁心间接触电阻的关系曲线可以看出，当接触电阻由0.04欧姆·毫米²增加到30欧姆·毫米²左右时，铁损耗降低约30%。损耗降低是因为经笼条间转子铁心的电流（即横向电流)所引起的损耗减少了。从负载时笼条接触电阻与杂散损耗、最小转矩的关系曲线可以看出，接触电阻值增加到30欧姆·毫米²时，会使负载杂散损耗减少约58%。许多其它类型的电动机的试验，也得到了相似的结果。

由此可以看出，为了有效地降低电动机的杂散损耗，笼条与铁心间的接触电阻值需要增加到30欧姆·毫米²；而要提高最小转矩改善转矩曲线，接触电阻值只要大于0.3~0.6欧姆·毫米²即可。

试验表明，增加转子笼条和铁心间的接触电阻，降低了转子铁心损耗和负载杂散损耗，使得电动机的效率提高，定子绕组温升降低。

不同的铸铝方法，它们的接触电阻值也不相同。当采用离心铸铝时，转子鼠笼和铁心间的接触电阻值约为0.15~7.0欧姆·毫米²。对于压力铸铝转子接触电阻值约为0.01~0.09欧姆·毫米²。

从试验数据可以看出，转子采用离心铸铝时的接触电阻值基本上可保证所需要的转矩特性，与采用压力铸铝所得到的指标比较，电动机的效率有所提高，温升也有所降低。电动机指标的这种变化，特别明显地被生产厂由离心铸铝改为压力铸铝时所证实。因为压力铸铝是一种高效率的铸铝工艺，为了不降低电机的力能指标，必须寻求切实可行的方法，以增加转子笼条与铁心间的接触电阻。