定子鐵芯損耗大的原因?qū)Σ哂心切┠兀?/h1>

小S負責產(chǎn)品，近找Ms.參幫忙分析電機定子鐵芯損耗問題。事情緣由是小S主導設計的低壓大功率電機鐵耗試驗值偏大，搞不清究什么原因引起。

在低壓大功率和高壓電機諸多損耗中電機定子鐵芯損耗占比較大，是影響電機效率的關鍵因素之一。Ms.參對照分析了電磁計算單和型式試驗結果，查看產(chǎn)品圖，發(fā)現(xiàn)鐵耗試驗值反常的主要原因是硅鋼片牌號與設計不符。

電機鐵損包括由主磁場在定子鐵芯中發(fā)生變化產(chǎn)生的基本鐵耗、空載時鐵芯中的附加(或雜散)損耗以及由于定子或轉(zhuǎn)子的工作電流所產(chǎn)生的漏磁場和諧波磁場在定子鐵芯里引起的損耗。后兩項一般歸入難以準確定量計算的雜散耗，試驗結果分析計算中或按標準給出的推薦值或?qū)崪y確定，與定轉(zhuǎn)子間氣隙大小關聯(lián)密切，鐵耗分析不計入。

影響基本鐵耗的因素

基本鐵耗因主磁場在定子鐵芯中發(fā)生變化而產(chǎn)生。這種變化可以是交變磁化性質(zhì)的，如由電機定子或轉(zhuǎn)子齒中所發(fā)生的；也可以是所謂旋轉(zhuǎn)磁化性質(zhì)的，如電機的定子或轉(zhuǎn)子鐵軛中所發(fā)生的。不論是交變磁化還是旋

轉(zhuǎn)磁化，均會在鐵芯中引起磁滯和渦流損耗。

磁滯損耗

單位鐵磁物質(zhì)內(nèi)交變磁化引起的磁滯損耗ph稱為磁滯損耗系數(shù)，與交變磁化的頻率f和磁通密度振幅B有關，可準確用下式表示：

ph=(aB+bB2)f

式中a，b為材料性能決定的常數(shù)。

電機鐵芯內(nèi)磁通密度范圍通常在1.0～1.6特斯拉或10000～16000高斯的情況下，系數(shù)a接近于0，故而

ph=bB2f

由旋轉(zhuǎn)磁化引起的磁滯損耗大小不同于由交變磁化引起的。試驗表明，硅鋼片在兩種性質(zhì)磁化下存在以下現(xiàn)象：磁通密度在1.7特斯拉以下時，旋轉(zhuǎn)磁化引起的磁滯損耗較之交變磁化引起的為大；當高于1.7特斯拉時

，則相反。電機軛部磁通密度一般在1.0～1.5特斯拉，相應旋轉(zhuǎn)磁化磁滯損耗較之交變磁化磁滯損耗約大45～65%。

渦流損耗

鐵芯中的磁場發(fā)生變化時，在其中會感生電流，稱為渦流，它引起的損耗稱為渦流損耗。為了減少渦流損耗，電機鐵芯通常不能做成整塊的，而由彼此絕緣的鋼片沿軸向疊壓起來，以阻礙渦流的流通。

通常采用0.5或0.35的電工鋼片作為鐵芯的材料。對于一般電機中遇到的頻率范圍，磁場在鋼片截面上可以認為是均勻分布的，此時鋼片的渦流損耗理論上可以按下式準確計算：

pe=π2(ΔfeBf)2/(6ρdfe)

式中pe—渦流損耗系數(shù)，Δfe—硅鋼片厚度，B—磁通密度，f—頻率，ρ—電阻率，dfe—硅鋼片密度。

由上式可知，渦流損耗與磁通密度、頻率及材料的厚度的平方成正比。