導(dǎo)磁槽楔
能源短缺和全球變暖是我們面臨的巨大挑戰(zhàn)， 在電機(jī)中使用磁性槽楔可以提高效率、降低溫升、減小震動(dòng)和噪聲。 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的磁性槽楔大多在質(zhì)量和性能方面與國(guó)外產(chǎn)品有較大差距。我們開(kāi)發(fā)了高性能耐高溫導(dǎo)磁槽楔(本產(chǎn)品為北京福潤(rùn)達(dá)集團(tuán)企標(biāo)產(chǎn)品)。
本文首先綜述了磁性槽楔在電機(jī)效率提高和溫升降低方面的應(yīng)用，評(píng)估高性能耐高溫導(dǎo)磁槽楔的各種性能：力學(xué)性能如常溫高溫的彎曲強(qiáng)度、電性能如體積電阻、磁性能如相對(duì)磁導(dǎo)率。 另外，我們還和幾家制造商的磁楔進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示我們的產(chǎn)品與其他國(guó)外廠商的產(chǎn)品的各項(xiàng)性能在同一水平上。
我國(guó)的用電量每年都在快速增長(zhǎng)，2010年的用電量將達(dá)4萬(wàn)億千瓦小時(shí)，這其中約60%是電機(jī)消耗的，由于耗能大，國(guó)家把電機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能列為“十—五”十大節(jié)能工程之一。電機(jī)效率的提高對(duì)緩解能源短缺和減小溫室氣體的排放有積極意義，電機(jī)效率提高1%可節(jié)約上百億度電，減小上百億公斤二氧化碳排放。 有幾種方法可以提高發(fā)電機(jī)的效率，例如選用不同類型的發(fā)電機(jī)、優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì)、使用更多的有效材料、選用高性能的硅鋼片、采用先進(jìn)的控制技術(shù)。使用導(dǎo)磁槽楔則是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。另外，電機(jī)向體積小、重量輕、功率大、高效節(jié)能方向發(fā)展，電機(jī)溫升也是電機(jī)設(shè)計(jì)必須考慮的因素。導(dǎo)磁槽楔可以降低發(fā)電機(jī)的溫升，提高電機(jī)的運(yùn)行可靠性, 而且導(dǎo)磁槽楔對(duì)減小噪音和振動(dòng)有一定作用。
磁性槽楔提高電機(jī)性能的機(jī)理主要是通過(guò)改善氣隙的磁密分布和幅值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 張海軍[1]等人用有限元法比較了應(yīng)用磁性和非磁性槽楔對(duì)氣隙中磁密分布的影響。分析結(jié)果表明磁性槽楔使磁通密度趨于平滑，波動(dòng)明顯減小。何山，王維慶，張新燕，朱川江，李建明[２]研究了磁性槽楔對(duì)大型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)性能的影響。對(duì)導(dǎo)磁性能不同的磁性進(jìn)性了實(shí)際計(jì)算和測(cè)試，結(jié)果表明發(fā)電機(jī)使用導(dǎo)磁性能較好的磁性槽楔(相對(duì)磁導(dǎo)率為3～1O)后，不論帶負(fù)荷還是不帶負(fù)荷，電機(jī)的氣隙磁密分布都會(huì)較不使用磁性槽楔變得更加均勻，磁密脈動(dòng)和鐵耗減小，氣隙系數(shù)減小，電機(jī)的溫升降低，效率得到提。
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