一、材料选择与电机效率
硅钢片材质:不同厂家及批次的硅钢片导磁性能和比损耗存在差异。若硅钢片材质不符合要求或性能波动较大,会使电机性能受到较大影响,尤其是中大型电机,铁耗占损耗的比重较大,对电机效率(主要是温升、功率因数)的影响较为明显。
片间绝缘:硅钢片间绝缘可以抑制铁心中的涡流,降低涡流损耗(计入铁损耗)。片间绝缘层可通过冷轧硅钢片自带的漆膜、电机制造厂涂绝缘漆或氧化处理形成。其中,氧化处理不仅能形成绝缘层,还能在加温时“烧”掉冲制过程中产生的毛刺,消除部分内应力,使铁损耗较小,功率因数略高。但如果氧化时冲片摞得太厚,氧化效果不好,其优越性会大打折扣。
二、制造工艺与电机效率
模具精度:硅钢片的模具,如槽冲模、脱离模,在使用过程中凸模与凹模间的间隙逐渐增加。若模具超差仍继续生产,会导致冲片毛刺明显增大,进而使铁损耗及空载电流增加,电机温升增高,功率因数下降,效率降低。
冲片尺寸与形状:精确的冲片尺寸和形状有助于减少摩擦和磨损,保证电机运行的稳定性,从而提高电机效率。若冲片存在质量问题,如形位误差、同轴度超差等,会导致磁场分布不均,影响电机的效率和性能。
铁心叠压:铁心叠压松紧会影响电机效率。若铁心叠压较松,会使铁损耗、空载电流增加,导致电机温升增高,效率、功率因数降低,同时还会使电磁噪声增加。此外,铁心不整齐也会带来类似问题,如铁耗损、空载电流增大,定子冲片外圆不整齐会使低压电机温升增加,电机主绝缘不得不加厚,既浪费绝缘材料,又使绕组散热差,导致电机温升增高。
三、冲片质量与电机效率
毛刺问题:冲片不良易导致硅钢片毛刺过大,叠压系数降低,定子齿、轭部的截面积减小,磁通密度增大,导致激磁电流增大,功率因素降低,造成定子铜耗增大,电机效率降低。使用线切割或激光切割方式可有效消除毛刺引起的铜耗,提高电机效率。
槽形设计:铸铝转子的冲片槽形要顾及浇注的工艺性。例如,Y系列电机统一设计时,为改善电机的起动性能设计了一种“刀”形槽。若该种槽形的上部过窄,浇注时容易产生细条现象,使转子局部过热,影响电机效率。