降低电机定子和转子的铁损,需要从材料选型、结构设计、工艺控制、运行维护四个核心环节入手,具体措施如下:
1、优选低损耗磁性材料
这是直接手段。定子和转子铁芯优先选用高牌号冷轧无取向硅钢片,这类材料的硅含量更高,能有效阻碍涡流流动,同时磁滞损耗更低;对于高速电机或对铁损要求极高的场景,还可选用薄规格硅钢片(比如 0.23mm、0.27mm 厚),薄片能缩短涡流路径,进一步降低涡流损耗。
另外,转子铁芯若采用铸钢,可替换为磁性能更优的硅钢片叠压结构,避免铸钢材料涡流损耗过大的问题。
2、优化铁芯结构与磁场设计
铁芯叠片采用斜槽设计,减少定转子齿槽之间的磁场脉动,降低附加铁损;
合理设计气隙尺寸,避免气隙过小导致的磁场集中,同时防止气隙过大增加励磁电流;
定子绕组采用分布式绕组,优化磁场分布,减少铁芯局部磁饱和,避免饱和区域铁损急剧上升。
3、提升铁芯制造工艺水平
严格保证硅钢片表面绝缘涂层的完整性,叠压前检查涂层是否破损,叠压时控制压力均匀,防止绝缘层被压裂;
铁芯叠片采用高精度冲裁模具,减少冲裁毛刺,避免毛刺造成片间短路,引发涡流损耗升高;
铁芯装配后进行退火处理,消除冲裁和叠压过程中产生的内应力,恢复硅钢片的磁性能,降低磁滞损耗。
4、规范电机运行与维护
避免电机长期过载运行,过载会导致铁芯磁通密度升高,磁滞损耗和涡流损耗会随之大幅增加;
控制电机运行温度,保持散热系统通畅,高温会加速铁芯绝缘层老化和磁性能退化,间接增大铁损;
定期检查电机定转子气隙是否均匀,及时处理轴承磨损、转子偏心等问题,防止局部磁饱和引发的铁损上升;
定期清理电机内部粉尘、油污,避免杂质附着在铁芯表面破坏绝缘,或侵入叠片间隙造成片间短路。
