為什么同一中心高度的電機功率差別很大?這個問題似乎很簡單,尤其是對于汽車行業的專業人士來說,似乎太低級了。但對于非專業人士,尤其是汽車客戶來說,興趣度就像是投資者在關注股價的漲跌,試圖從中獲利或者降低成本。在這里,我們回到源頭,詳細說一下有哪些門道或奧秘。
與最常見的IP23和IP54電機相比,在中心高度相同的情況下,IP23電機的功率要大于IP54電機,有些過大。為什么會這樣?散熱條件太差。
IP23電機繞組的散熱基本上是通過與外界直接換熱來進行的。相對流行的風道設計如下:冷空氣從電機兩端的窗戶進入,被引導到加熱部分,吸收電機發出的熱量,然后從基本上位于發動機底座中間的窗戶排出,并消散在周圍環境中。電機的發熱部件幾乎與散熱介質完全接觸,傳熱直接,換熱效率高。如果冷卻介質空氣的循環路徑合理,電機繞組的熱負荷或單位長度線圈分布周長的安匝數(電負荷)與繞組電流密度的乘積可以選擇得很高,這意味著單位材料可以承載更多的電功率,電機體積可以大大減小。
然而,由于導磁材料飽和程度的限制,磁負載不會有太大變化。與IP23等不同防護等級的敞開式電機相比,IP44及更高防護等級的熱負荷只能達到1/2級左右,必須配備風扇和風罩,以增強機殼表面的散熱。通風散熱的方式是通過機殼表面與外界空氣進行熱交換,單位體積的承載力要小得多。所以在中心高度相同的情況下,防護電機的功率比封閉式電機大,通風噪音也小。
電機選擇應基于具體的操作環境。同樣功率的保護電機雖然體積小,價格便宜,可靠性高,但工作環境不好,不能選用。但也有很多模棱兩可的情況,需要客戶提出合適的保護要求,既能滿足特定工況下可靠運行的要求,同時上述相關知識也是正確權衡的理論依據。
對于中小型電機,為了滿足不同功率要求下設備的驅動要求,將根據機架的安裝尺寸,通過小范圍調整軸伸尺寸和機架長度,設置不同的功率檔位。
有兩種方法可以將高功率檔位設置在同一中心:
(1)相同的極數和不同的功率水平
電機部件的差異表現在鐵芯長度、繞組和基礎的安裝尺寸上,如S、M、L機座軸向安裝尺寸的差異,H315中心高條件下相同長度機座功率的差異。
(2)不同的極點和不同的功率水平
不同極數的電機,如2P、4P、6P、8P、10P和12P,可能具有相同的功率。機架的長度和安裝尺寸是根據額定扭矩來安排的,即低速大功率電機的軸伸直徑較大,機架較長。