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電磁負荷（荷電負荷和磁負荷的總稱(chēng)）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-16

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電磁負荷

荷電負荷和磁負荷的總稱(chēng)

電磁負荷電負荷和磁負荷的總稱(chēng)。電負荷Ac又稱(chēng)電樞線(xiàn)負荷，表示沿電樞表面單位周長(cháng)的安培導體數(A/m)。磁負荷Bg又稱(chēng)氣隙磁密，是空載時(shí)沿氣隙表面的平均磁通密度(T)。電磁負荷Ac、Bg不但決定制造交流發(fā)電機的材料利用水平，還與一系列運行性能和參數有關(guān)。

基本信息

外文名	electromagnetic loading
別名	電樞線(xiàn)負荷和氣隙磁密
學(xué)科	電力工程
領(lǐng)域	能源

簡(jiǎn)介

在“電機設計”給出的異步機溫升計算公式中，代表發(fā)熱的參數是熱負荷，及定子部份的損耗。沒(méi)有將轉子部份電密及引起雜耗變化的因素—氣隙值、槽配合、節距以及槽口尺寸等考慮進(jìn)去，所以溫升的計算值與試驗值間常常存在著(zhù)較大的誤差。因此，異步機的設計人員一般都用憑經(jīng)驗數據估算出來(lái)的溫升值擬定設計方案。后一個(gè)因素—雜耗，在有關(guān)技術(shù)性雜志中有過(guò)較多的報導。以下主要討論因考慮轉子部份電密后而引起的定，轉子各部份電密的比例關(guān)系的改變及各部份磁密分配關(guān)系的變化對溫升的影響。

封閉式電機

封閉式電機，特別是不帶內循環(huán)通風(fēng)的電機，其定、轉子所生產(chǎn)的熱量大部份要通過(guò)定子經(jīng)機座逸散到周?chē)橘|(zhì)中，亦即，轉子所產(chǎn)生的熱量大部份先傳給定子，再由定子傳給機座才能散發(fā)出去。

在改進(jìn)200千瓦2極防爆電機的設計時(shí)，要在定子外徑不變的情況下把絕緣等級由H級改為B級，并且還取消了內循環(huán)通風(fēng)。從電磁上分析，僅放長(cháng)鐵心是很難實(shí)現的，于是將定子內徑由?330放大到?350，使電磁負荷按照散熱的途徑，“從里向外，由低到高”重新分配，溫升由85℃/92℃降到65.5℃/69.4℃。

在調整450千瓦2極高壓防爆電機的設計時(shí)，定子、通風(fēng)散熱方式均未變動(dòng)，即銅線(xiàn)、硅鋼片的耗量保持不變，遵循上述電磁負荷的分配規則重新設計了轉子，使溫升降低了11℃--16℃。

在其它型號、規格防爆電機的設中，也參照了這樣的電磁負荷分配規則。按照這個(gè)規則，對于電密，我們采用了下列的分配、比例關(guān)系：定子電密：轉子導條電密：轉子端環(huán)電密≈4:2:10其中，端環(huán)部份位置比較寬裕，斷面尺寸略大些不但有利于滿(mǎn)足上述的比例關(guān)系; 澆注后還可以在導條之后凝固，有助于消除斷條、細條的現象。至干其它性能，尤其是起動(dòng)性能的變化，可以從定、轉子槽形的設計等方面得到補償。

磁負荷

磁負荷也應該遵循上述的規則，只是轉子部份的鐵耗很小，轉子部份的磁密只要選取在允許的范圍之內，在計算上是可以忽略的。因此，在異步電機的溫升計算公式中僅考慮定子部份的總鐵耗。與電密的選擇同理，雖然定子齒部和扼部的磁密都保持在“電機設計”所規定的限度之內，但匹配關(guān)系對溫升亦有較大的影響。

由于扼部磁鐵的體積比齒部大得多，在磁密相近時(shí)定子扼部的鐵耗也就比齒部大得多，2、4極電機尤為明顯，常常是齒部的好多倍。由于鐵耗大小對溫升及性能的影響，按計算值分析均與總鐵耗有關(guān)，設計時(shí)，選取扼部磁密往往很慎重；齒部磁密有時(shí)則選得略高，盡管都在允許的范圍內。若齒部磁密偏高，除齒部的基本鐵耗增加外，還會(huì )使定子的脈振損耗增加，井且由于齒部在散熱的途徑中不如扼部?jì)?yōu)越，會(huì )明顯地導致溫升的增加。反之，若扼部鐵耗偏高，在扼部產(chǎn)生的熱量很容易散出去。但小容量的6、8極電機扼部很窄，當定子采用外緞壓并用扣片緊固鐵心時(shí)，扼部磁密不宜選得過(guò)高。若扣片槽與定子槽在數目上搭配不當，磁路就可能不對稱(chēng)，嚴重時(shí)還要產(chǎn)生明顯的電磁噪音。容量稍大的電機，如果鐵耗的增加能從其它方面得到補償，軛部磁密略高對溫升的影響是不明顯的。最后，氣隙磁密因受到很多因素的制約，只能在某一范圍內變動(dòng)。在技術(shù)經(jīng)濟指標基本上不受到影響的前提下，適當地放大定子內徑是降低氣隙磁密，繼而降低溫升的可行措施。

分析同一機座號中2、4、6、8、極的BJO2系列防爆電動(dòng)機，在電磁負荷相近，或極數多的電機略高時(shí)，一般是極數多的電機溫升偏低，其部份原因就是隨著(zhù)極數的增多，定子軛部就越窄，在散熱方面就越有利。

總結

在消耗材料及電機性能基本上保持不變的情況下，因使電磁負荷“從里向外，由低到高”的合理分配，在鐵心裝壓，下線(xiàn)及CD 允許時(shí)，定子內徑應盡量地放大，在電氣性能允許時(shí)，轉子部份的電密應盡量地降低；定子齒部的磁密不宜偏高。但設計時(shí)，互相制約、互相影響的因素很多，既不能顧此失彼；又要按照主次區別對待。比如，在系列設計時(shí)，為使安裝尺寸符合某一標準，常在某些機座號或規格上壓縮軸承距，使軸承室被迫陷入電機空腔，對散熱極為不利，這就要從電磁負荷或其它方面去彌補。反之，亦然。其電磁負荷的分配、比例關(guān)系及其絕對值都可能要作適當地調整，未必千篇一律。

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