为什么同一中心高度的电机功率差别很大?这个问题似乎很简单,尤其是对于汽车行业的专业人士来说,似乎太低级了。但对于非专业人士,尤其是汽车客户来说,兴趣度就像是投资者在关注股价的涨跌,试图从中获利或者降低成本。在这里,我们回到源头,详细说一下有哪些门道或奥秘。
与最常见的IP23和IP54电机相比,在中心高度相同的情况下,IP23电机的功率要大于IP54电机,有些过大。为什么会这样?散热条件太差。
IP23电机绕组的散热基本上是通过与外界直接换热来进行的。相对流行的风道设计如下:冷空气从电机两端的窗户进入,被引导到加热部分,吸收电机发出的热量,然后从基本上位于发动机底座中间的窗户排出,并消散在周围环境中。电机的发热部件几乎与散热介质完全接触,传热直接,换热效率高。如果冷却介质空气的循环路径合理,电机绕组的热负荷或单位长度线圈分布周长的安匝数(电负荷)与绕组电流密度的乘积可以选择得很高,这意味着单位材料可以承载更多的电功率,电机体积可以大大减小。
然而,由于导磁材料饱和程度的限制,磁负载不会有太大变化。与IP23等不同防护等级的敞开式电机相比,IP44及更高防护等级的热负荷只能达到1/2级左右,必须配备风扇和风罩,以增强机壳表面的散热。通风散热的方式是通过机壳表面与外界空气进行热交换,单位体积的承载力要小得多。所以在中心高度相同的情况下,防护电机的功率比封闭式电机大,通风噪音也小。
电机选择应基于具体的操作环境。同样功率的保护电机虽然体积小,价格便宜,可靠性高,但工作环境不好,不能选用。但也有很多模棱两可的情况,需要客户提出合适的保护要求,既能满足特定工况下可靠运行的要求,同时上述相关知识也是正确权衡的理论依据。
对于中小型电机,为了满足不同功率要求下设备的驱动要求,将根据机架的安装尺寸,通过小范围调整轴伸尺寸和机架长度,设置不同的功率档位。
有两种方法可以将高功率档位设置在同一中心:
(1)相同的极数和不同的功率水平
电机部件的差异表现在铁芯长度、绕组和基础的安装尺寸上,如S、M、L机座轴向安装尺寸的差异,H315中心高条件下相同长度机座功率的差异。
(2)不同的极点和不同的功率水平
不同极数的电机,如2P、4P、6P、8P、10P和12P,可能具有相同的功率。机架的长度和安装尺寸是根据额定扭矩来安排的,即低速大功率电机的轴伸直径较大,机架较长。