單相漏磁制動電機的堵轉轉矩實驗
鮑荷琴（浙江溫嶺微型電機廠）
1概述
單相漏磁制動電機是我廠專配德國西門子公司割草機用的電機。這種電機是利用電機端部空間的漏磁場產生的電磁吸力使制動盤吸合及釋放。它具有結構簡單、成本低廉、動作靈敏、制動時間短等優點。這就要求電機必須具有一定的起動轉矩才能克服電機本身的靜制動力矩（靜制動力矩是指制動盤與摩擦片之間沒有相對滑動所能傳遞的****轉矩）作帶刀輕負載起動。在整個設計、試制、生產過程中，著重對堵轉轉矩進行了測試。根據大量的試驗數據，進行了綜合性的研究和分析，提出了調整設計、改進工藝的方法，使產品性能達到技術條件的要求和滿足用戶的需要。
2試驗方法
單相電機不同予三相電機，因為單相電機是單相繞組（此繞組為主繞組），產生的是脈振磁場。脈振磁場不能產生旋轉磁場，所以也就不能起動。為了使電動機能自行起動，在定子上需加一個輔助起動繞組，稱為副繞組。但主、副繞組運行時總是不對稱的，因而電動機內部產生的旋轉磁場是橢圓形磁場（三相異步電動機是一個圓形磁場）。因為單相電動機磁場是橢圓形的，所以在各個位置上產生的轉矩是不同的，在某一位置上可能會產生死點或最小轉矩，因此我們在斌驗方法上必須要找出產生最小轉矩的最小點。根據力矩t=lf原理，采用了電子稱一杠桿測試法，如附圖所示。
試驗時，先在定子繞組上施以低電壓，使堵轉電流接近額定電流。保持此電壓，固定機
座，調節轉子，使轉子相對于定子產生位移，分別測出堵轉轉矩為最小、****的兩個位置，并各自做好標記后斷開電源。然后，分別在上述兩個位置上施以額定電壓值，測出堵轉轉矩，其間的均勻位置上再測3點，一共測5點堵轉轉矩。
應注意的是在測試過程中，必須保持定子繞組在同一溫度，否則電機一熱，最小轉矩點就不準。在讀取額定電壓的轉矩時，電機通電持續時間應不超過5s，以免繞組過熱。
3試驗結果分析
堵轉轉矩超差或不合格，其原因很多。對于新產品試制，要提高電機的堵轉轉矩，一般可用以下幾種方法。
3.1減少定子繞組每槽匝數
適當減少定子繞組的每槽匝數、縮短繞組節距，以減小電機的總電抗。電抗與定子匝數的平方成正比，匝數對堵轉轉矩影響很大。但減少繞組匝數會使電機功率因數降低，起動電流增大。
3.2增大轉子槽斜度
增大轉子槽斜度能改善電機的堵轉轉矩。以漏磁制動電機yye-1.kw為例，測得一組數據，如表1所示。
1#、2#轉子槽斜度為1.0度，3#、4#槽斜度為1.3度，由上表數據可看出，轉子槽斜度為1.0度的電機，堵轉轉矩最小值達不到要求(標準為不小于0. 65n. m)，且波動幅度大；轉子槽斜度1.3度的電機的堵轉轉矩達到要求，且各點波動幅度小。轉子槽斜度對電機的堵轉轉矩影響較大，但槽斜度過大會降低電機的功率因數。
3.3更改轉子槽形
更改轉子槽形，利用電機起動過程中轉子導條的擠流效應，增大轉子起動電阻，減小轉子起動時的槽漏抗，提高堵轉轉矩。
3.4增大氣隙
氣隙對堵轉轉矩也有影響。增大氣隙，減小差漏抗和諧波轉矩，增大起動時槽口齒頂的飽和程度，減小槽漏抗。對于起動轉矩隨定、轉子相對位置不同而有較大變化的單相電機，增大氣隙還可削弱起動轉矩的波動。不過．氣隙過大會影響電機的力能指標和溫升。
3.5減小轉子端環厚度
減小轉子端環厚度，增大轉子電阻，也可提高堵轉轉矩。我們對同一臺yye-1. 1kw電機測得數據，當端環5mm時，堵轉轉矩丁-0. 604～1. 214n.m；當端環3mm時，堵轉轉矩t=0. 84～1. 517n.m。試驗結果表明，端環厚度對堵轉轉矩影響較大。
3.6工藝對堵轉轉矩的影響
堵轉轉矩的大小不但取決于電機的電磁參數——繞組結構、槽配合、斜槽度、阻抗等，而且加工工藝對堵轉轉矩也有較大的影響。我廠漏磁制動電機yye-1.1kw小批量試產時的抽試數據如表2所示。
|
