直线电机的设计原则是什么
2020-11-30 16:10:20
徽硕实业
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在选型匹配、调试维护得当的工况条件下,直线电机具备精度佳、速度表现好、维护便捷、使用寿命表现良好等特性,现已较多应用于高精度激光设备、3C产品测试设备等领域,未来相关应用场景还会持续拓展。不少企业有自研直线电机的需求,但是在设计直线电机时应注意些什么呢?让我们一起来看看。

1、铁芯磁通密度不宜过高或过低
铁芯材料、工作频率、硅钢片厚度确定后,铁损大小和磁通密度直接相关。磁通密度偏高,会增大铁损耗,降低电机效率,铁芯发热会使电机温升上升;同时励磁安匝数增加,电机功率因数下降,设计时应尽量避开磁化曲线饱和区间。
若磁通密度取值偏低,则会增加材料消耗,推高制造成本。齿部窄对应磁密偏高,对应线槽空间更大。
2、线圈电流密度需要合理取值,不宜过大或过小
直线电机线圈存在固有电阻,电流通过绕组时会产生损耗,造成绕组温升。电机设计期望降低绕组电阻,减少损耗,提升效率。选用更大线径可以降低电流密度、减小电阻,但会增加线圈材料用量;槽面积增大后,铁芯磁密随之上升,励磁电流与铁损也会增大。感应电机电流密度行业参考取值为3‑7A/mm²。
3、直线电机槽满率需要控制在合理区间
槽满率一般参考75%‑85%。槽满率过低,导线在槽内容易发生松动,绝缘层容易受损;槽内空隙偏大,空气导热能力较差,会影响线圈散热,加剧电机温升。
4、直线电机槽口宽度不宜过大
槽口宽度过大,容易造成气隙磁通分布不均匀。
5、线槽结构选型建议
线槽设计优先选用平行梯形槽,槽边避免尖角;优先采用圆底槽,便于铸铝填充,利于模具加工与绕组嵌线作业。