电动机气隙的重要性.docx

电动机运转时，能量以电磁能的形式通过定、转子之间的气隙进行传递，对应的功率称为电磁功率，因此电磁功率与电机的主要尺寸密切相关.我们常见的电动机磁路压降计算选择通过磁极中心的一条，用来进行磁压降计算的闭合磁路上，气隙所占的长度比例很小，但磁压降几乎都消耗在上，或者说，气隙尺寸决定了激磁安匝数的大小。气隙是为了保证转子在定子腔内能自由转动，气隙的大小对异步电动机的性能、运行可靠性影响较大。气隙过大，将使磁阻增大，使励磁损耗增大，励磁电流随之增大电动机的功率因数也会下降，使电动机的性能变坏。为了减少励磁电流和功率因数.应尽量减小气隙。但气隙过小又会走向反面，使气隙谐波滋场增大，电动机杂散损耗和噪声增加，使最大转矩和启动转矩都减小。同时气隙太小还容易使运行巾的转子与定子碰擦，发生“扫膛”现象，给启动带来困难，从而降低了运行的可靠性。另外，也给装配带来了困难。电机定转子和电机冲片之间有一定的间隙，以保证产品在使用时有更好的作用。
　　1.虽然电机定转子与冲片没有直接的电磁接触，但气隙是为了保证转子能在电机冲片型腔内自由滚动。然而，当冲片绕组通电时，转子和冲片之间会有电磁接触，从而实现电能和机械能之间的能量转换功能。
　　2.电机冲片气隙的大小对电机的功能和工作可靠性有很大影响。如果气隙过大，磁阻会增加，励磁损耗会增加，并且随着励磁电流的增加，电机的功率因数也会降低，这将使电机的功能恶化。
　　3.为了降低励磁电流和功率因数，应尽可能减小电机定转子与电机冲片之间的气隙。然而，如果气隙过小，就会变得很差，这将增加气隙的谐波场，增加电机的杂散损耗和噪声，并降低大转矩和起动转矩。
常见的异步电机的特点在于它的气隙很小，中小型电机一般为0.2——1.5mm。因气隙的大小对异步电机的性能及运行可靠性影响很大，确定气隙长度δ时，必须考虑以下因素：
1）为降低励磁电流，改善功率因数，气隙应尽量小；
2）气隙小，谐波磁场及谐波漏抗增大，使起动转矩降低，杂散损耗增加，温升可能升高；
3）为保证电机运行可靠性，避免气隙不均匀而引起定、转子相擦，气隙不能太小。
初始选取异步电机气隙长度δ时，可按以下经验公式计算：
（1）30千瓦及以下的小型电机，当极数2P=4——12时，δ=0.2+D/1000（mm）；当极数2P=2时，δ=0.3+D/666（mm）。
（2）30千瓦以上大、中型电机，当极数2P=4——12时，δ=D（1+9/2P）/1000（mm）；当极数2P=2时，δ=0.6+D/1600（mm）。
空气隙长度δ也是同步电机的最重要尺寸之一，它决定了电机的技术经济指标。直轴同步电抗Xd基本由空气隙长度δ决定，而直轴同步电抗Xd决定了电机的最大转矩（静态过载能力）和稳态短路电流，δ愈大，Xd愈小，因而最大转矩（静态过载能力）和稳态短路电流愈大。
气隙大小选择除考虑以上设计要求外，还应与对应的制造工艺相适应，保证产品性能的同时兼顾生产可行性和生产加工效率。在实际生产加工过程中，气隙不匀是比较常见的质量问题，该问题的直接后果是电机运行时表现为低频电磁声和振动。
导致气隙不匀的问题较多，如机座加工不同心、机座马蹄、定子铁芯不同心、定子铁芯马蹄、转子与轴不同心、转子铁芯与轴配合松动、轴承与轴配合松动等都会导致电机运行时定转子气隙不匀。
如果定转子气隙不匀导致的低频电磁声，在电机运转时表现为比较沉闷的声音，而且会随之着电机电压的升高而表现更为明显，但只要切断电源，电磁声马上消失；对于气隙严重不均匀的电机，电机运行时会同时伴有振动，气隙严重不均匀时，会导致电机扫膛。定转子间空气隙长度对电机的性能、运行可靠性至关重要，从设计环节的选取到制造环节全过程零部件符合性对气隙长度的影响，直接决定了能否生产出高性能的电机产品来。