系列电机设计时应重点考虑的问题
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系列电机设计，特别是基本系列电机的设计，是一项对市场有重大影响的工作。因此设计前，必须对国内外已有系列或相类似电机的情况进行充分调查研究和分析比较，按上述有关要求进行工作，并通过试制少数典型规格为全面设计提供实际依据。Ms.参今天与大家谈谈系列电机设计过程中必须关注的问题。一项好的设计，可以采用最少的零部件实现多个规格的产品。 1、功率等级 同一系列中相邻两功率等级之比(大功率比小功率)，即称为功率递增系数或容量递增系数K，其数值直接影响到整个系列功率等级数目的确定，而且对系列的经济性有重要影响。 K取得小，功率等级就多，易于满足不同用户的配套需要，选用方便，并可减少过安装容量、过安装费用与运行费用。但功率等级的增多，将使同一系列中电机的规格较多，制造时所需的工艺装备增加，生产管理复杂，从而使制造成本增高。针对该问题，国家标准中有专门的关于优先系数的规定。 采用优先数系可以做到合理分段，以最少的规格品种满足各种设备的驱动需要。这时各级的过安装容量与电机本身功率间的比值大致相等，因而较为合理。考虑到同一系列中不同规格电机的实际需要量并不相同，功率小的电机一般需要量较多，功率大的电机则需要量相对较少，而且个别几种功率可能需要得特别多或特别少。因此整个系列若采用同一个功率递增系数，也即只用公比相同的一个基本优先数系就不一定合适。为此，标准规定，必要时允许采用复合优先数系，也就是不同功率范围内采用不同的优先数系，使小功率范围内间隔疏些，大功率范围内间隔密些，个别功率段还可根据具体情况，比相邻段疏些或密些。 2、安装尺寸的确定及功率等级与安装尺寸的对应关系 电机的安装尺寸是指电机与配套机械进行安装时的有关尺寸。如何合理地确定系列电机的安装尺寸及功率等级与安装尺寸的对应关系十分重要。系列电机的安装尺寸一般按轴中心高分级，它的确定必须综合考虑配套机械和电机本身的具体情况，原则上也应按优先数系递增。 安装尺寸中主要是轴中心高，对端盖式轴承的电机，确定功率等级与安装尺寸的对应关系时主要是确定功率等级与轴中心高的对应关系。功率等级确定后，若选取的轴中心高等级数目太少，则电机制造时的工艺装备虽可减少，用户安装使用也较方便，但电磁设计将不够合理，材料得不到充分利用。因此确定这种对应关系时必须全面考虑，并进行多种方案的计算和比较。通常一个轴中心高对应两个功率等级；在个别功率范围内，也可对应三个功率等级。 3、交流系列电机定子冲片外径的确定 确定交流系列电机定子冲片外径时，应注意下列各主要因素：1)与规定的轴中心高数值的一致性。实践证明，轴中心高一定时，如果可能，宜适当放大定子冲片外径，这对电机的性能和工艺性均较有利。2)硅钢片利用的经济合理性。3)整个系列外形的匀称性；并在条件允许的情况下，能充分利用已有的工艺装备。 4、零部件的标准化、系列化和通用化 系列电机零部件应尽量采用标准件与标准尺寸、标准结构，并按整个系列的要求合理安排同类型零部件的尺寸，以提高通用性和互换性。例如；对于交流电机，极数相同、功率等级邻近的2~3个规格，应采用相同的定子冲片(此时铁心长度不同)，极数不同、功率等级邻近的电机，宜采用相同的定子冲片外径，但内径不同，铁心长度相同或略有不同。对于转速不同而功率邻近的直流电机，应选用相同的电枢外径和磁极冲片。这样，将大大减少冲模与特造模的数量，并因可采用相同的轴径、轴承、换向器和绕组支架，而进一步减少了夹具和量具等工艺装备的数量。 为了使电机主要尺寸比都较合适，批量大的电机，一个铁心外径一般限于配两种铁心长度，个别为三种；批量较小的电机，则一般可取用2种以上长度，特别是功率大的电机，当采用焊接机座时，长度的改变不会在工艺上引起较大的不便，因而铁心有时采用3~4种长度或更多。 5、派生的可能性 也即应考虑有可能仅作少量改动即派生出某些产品，以满足特殊性能、特殊环境与特殊使用条件方面的要求。 |
