電磁負荷電負荷和磁負荷的總稱。電負荷Ac又稱電樞線負荷，表示沿電樞表面單位周長的安培導體數(A/m)。磁負荷Bg又稱氣隙磁密，是空載時沿氣隙表面的平均磁通密度(T)。 電磁負荷Ac、Bg不但決定製造交流發電機的材料利用水平，還與一系列運行性能和參數有關。
基本介紹
- 中文名：電磁負荷
- 外文名：Electromagnetic load
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 釋義：電負荷和磁負荷的總稱
- 別稱：電樞線負荷和氣隙磁密
簡介,封閉式電機,磁負荷,總結,
簡介
在“電機設計”給出的異步機溫升計算公式中，代表發熱的參數是熱負荷，及定子部份的損耗。沒有將轉子部份電密及引起雜耗變化的因素—氣隙值、槽配合、節距以及槽口尺寸等考慮進去，所以溫升的計算值與試驗值間常常存在著較大的誤差。因此，異步機的設計人員一般都用憑經驗數據估算出來的溫升值擬定設計方案。後一個因素—雜耗，在有關技術性雜誌中有過較多的報導。以下主要討論因考慮轉子部份電密後而引起的定，轉子各部份電密的比例關係的改變及各部份磁密分配關係的變化對溫升的影響。
封閉式電機
封閉式電機，特別是不帶內循環通風的電機，其定、轉子所生產的熱量大部份要通過定子經機座逸散到周圍介質中，亦即，轉子所產生的熱量大部份先傳給定子，再由定子傳給機座才能散發出去。
在改進200千瓦2極防爆電機的設計時，要在定子外徑不變的情況下把絕緣等級由H級改為B級，並且還取消了內循環通風。從電磁上分析，僅放長鐵心是很難實現的，於是將定子內徑由∅330放大到∅350，使電磁負荷按照散熱的途徑，“從裡向外，由低到高”重新分配，溫升由85℃/92℃降到65.5℃/69.4℃。
在調整450千瓦2極高壓防爆電機的設計時，定子、通風散熱方式均未變動，即銅線、矽鋼片的耗量保持不變，遵循上述電磁負荷的分配規則重新設計了轉子，使溫升降低了11℃--16℃。
在其它型號、規格防爆電機的設中，也參照了這樣的電磁負荷分配規則。按照這個規則，對於電密，我們採用了下列的分配、比例關係：定子電密:轉子導條電密:轉子端環電密≈4:2:10其中，端環部份位置比較寬裕，斷面尺寸略大些不但有利於滿足上述的比例關係; 澆注後還可以在導條之後凝固，有助於消除斷條、細條的現象。至乾其它性能，尤其是起動性能的變化，可以從定、轉子槽形的設計等方面得到補償。
磁負荷
磁負荷也應該遵循上述的規則，只是轉子部份的鐵耗很小，轉子部份的磁密只要選取在允許的範圍之內，在計算上是可以忽略的。因此，在異步電機的溫升計算公式中僅考慮定子部份的總鐵耗。與電密的選擇同理，雖然定子齒部和扼部的磁密都保持在“電機設計”所規定的限度之內，但匹配關係對溫升亦有較大的影響。
由於扼部磁鐵的體積比齒部大得多，在磁密相近時定子扼部的鐵耗也就比齒部大得多，2、4極電機尤為明顯，常常是齒部的好多倍。由於鐵耗大小對溫升及性能的影響，按計算值分析均與總鐵耗有關，設計時，選取扼部磁密往往很慎重;齒部磁密有時則選得略高，儘管都在允許的範圍內。若齒部磁密偏高，除齒部的基本鐵耗增加外，還會使定子的脈振損耗增加，井且由於齒部在散熱的途徑中不如扼部優越，會明顯地導致溫升的增加。反之，若扼部鐵耗偏高，在扼部產生的熱量很容易散出去。但小容量的6、8極電機扼部很窄，當定子採用外緞壓並用扣片緊固鐵心時，扼部磁密不宜選得過高。若扣片槽與定子槽在數目上搭配不當，磁路就可能不對稱，嚴重時還要產生明顯的電磁噪音。容量稍大的電機，如果鐵耗的增加能從其它方面得到補償，軛部磁密略高對溫升的影響是不明顯的。最後，氣隙磁密因受到很多因素的制約，只能在某一範圍內變動。在技術經濟指標基本上不受到影響的前提下，適當地放大定子內徑是降低氣隙磁密，繼而降低溫升的可行措施。
分析同一機座號中2、4、6、8、極的BJO2系列防爆電動機，在電磁負荷相近，或極數多的電機略高時，一般是極數多的電機溫升偏低，其部份原因就是隨著極數的增多，定子軛部就越窄，在散熱方面就越有利。
總結
在消耗材料及電機性能基本上保持不變的情況下，因使電磁負荷“從裡向外，由低到高”的合理分配，在鐵心裝壓，下線及CD2允許時，定子內徑應儘量地放大，在電氣性能允許時，轉子部份的電密應儘量地降低；定子齒部的磁密不宜偏高。但設計時，互相制約、互相影響的因素很多，既不能顧此失彼；又要按照主次區別對待。比如，在系列設計時，為使安裝尺寸符合某一標準，常在某些機座號或規格上壓縮軸承距，使軸承室被迫陷入電機空腔，對散熱極為不利，這就要從電磁負荷或其它方面去彌補。反之，亦然。其電磁負荷的分配、比例關係及其絕對值都可能要作適當地調整，未必千篇一律。
