水泵電機的電磁性能設計

隨著社會進步、經濟發展，水泵需求量越來越大，特別是小型自吸水泵和潛水泵的生產增長很快。據統計，全國小型自吸水泵和潛水泵的年產量在5000萬臺以上（包括出口），因而根據水泵的運行特點，設計出成本省、性能好的配套電機，顯得十分重要。

專配自吸泵和潛水泵，一般是采用單相電容運轉電機，額定轉速為2800r/m，功率范圍為150W至l.lkW.單相電容運轉電機和其它類型單相電機（單相電阻起動、單相電容起動、雙值電容電機）相比較，具有效率篼、溫升低、材料省等優點，但起動力矩偏小、電容易損壞的缺點也明顯。下面就專配水泵的單相電容運轉電機的性能設計，談一些體會：單相電容運轉電機起動力矩較小，而水泵用戶往往要求電機的起動力矩大，農村用戶還希望在較低的電網電壓下也能正常起動和運轉。那么如何提篼單相電容運轉電機的起動力矩呢。提高單相電容運轉電機起動力矩的方法有下列幾種。

轉子鑄鋁采用電阻率較篼的合金鋁；6.轉子沖片采用窄而深的槽形，加強擠7.準確的轉子斜槽。上述幾種方法可選擇其中的一種或幾種綜合運用。以專配潛水泵DO2-7112-250W電機為例，見表1.為了節省電機的繞嵌線工時，降低生產成本，一般不采用正弦繞組，而采用單嵌繞組，以DO2-6322-180W電機為例：鐵心長L=54mm，電容C=8uf，主繞組線徑=0.43mm，繞組線徑=.37mm，繞組數據如：響水泵使用壽命；電機溫升過低，原材料沒有充分利用，電機制造成本增加。因此水泵運行時的電機繞組溫升應接近65K（E級絕緣國標準是75K）電機運行時的繞組溫升決定于機種類設計數標準電機專配水泵電機電容8微法10微法主付繞組線徑主繞組線徑0.50付繞且線徑0.45主付繞組匝數主繞組有效匝數212付繞組有效匝數299主繞組有效匝數202付繞組有效匝數320端環截面積起動力矩試驗結果T*，主繞組功率因數COS=.%，起動力矩1=0.51，溫升=62K.上述繞組和正弦繞組相比較，主繞組和付繞組都是單嵌型式，大大降價低了嵌線工時，而電機性能也不比正弦繞組的差。

電機溫升過高會加速電機絕緣老化，影熱負荷和冷卻條件，電機的熱負荷計算公式為：Cm、Ca分別表示主付相總串聯導體數；自吸清水泵采用風扇冷卻，熱負荷一般選擇在1400―1600之間；潛水泵冷卻條件較好，熱負荷一般選擇在1600―1800之間。這樣的設計能保證電機在工作時的繞組溫升在65K左右。

當然電機繞組溫升又跟矽鋼片、轉子鑄鋁的質量有直接關系：原材料質量好，熱負荷可適當選擇篼一點；原材料質量差，熱負荷應設計低一點。

單相電容運轉電機所采用的金屬薄電容的一般耐壓為400V（國家標準），而水泵都長時間在露天下運轉，工作環境較差，因而常導致電容擊穿。這除了電容器本身質量原因外，還有一個重要原因是電容器的端電壓設計過篼，因而電容器端電壓最大設計值一般不能超過350V。

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