電機學思考題(電機選擇的考慮因素)

系列電機設計，尤其是基礎系列電機設計，是一項對市場有重大影響的工作。因此，在設計之前，有必要對國內外現有的系列或類似電機進行充分的調研、分析和比較，按照上述要求進行工作，并通過幾個典型規格的試制，為綜合設計提供實踐依據。沈女士今天將和大家談談串聯電機設計過程中必須注意的問題。一個好的設計可以用最少的組件實現多種規格的產品。

1功率等級

同一系列中相鄰兩個功率等級的比值(高功率與低功率的比值)，即功率增量系數或容量增量系數K，直接影響整個系列中功率等級數的確定，對系列的經濟性有重要影響。

k小的話會有更多的功率等級，容易滿足不同用戶的匹配需求，選擇方便，可以降低過裝容量、過裝成本和運行成本。但隨著功率水平的提高，同系列電機的規格會更多，制造所需的工藝設備也會增加，生產管理也會復雜化，從而增加制造成本。針對這一問題，國家標準中對優先系數有專門規定。

優先編號系統可以實現合理的細分，以最少的規格和品種滿足各種設備的駕駛需求。此時每一級的超裝機容量與電機本身功率的比值大致相等，因此更為合理?？紤]到同系列不同規格電機的實際要求不一樣，低功率的電機一般要求更高，而高功率的電機要求更低，某些種類的功率可能需要更多或更少。因此，如果整個系列采用相同的功率增大系數，即只有一個相同公比的基本優先數系統不一定適合。因此，標準規定，必要時允許采用復合優先數制，即在不同的功率范圍內采用不同的優先數制，使低功率范圍內的區間稀疏，高功率范圍內的區間密集，個別功率段也可以根據具體情況比相鄰段稀疏或密集。

2安裝尺寸的確定及功率等級與安裝尺寸的對應關系

電機的安裝尺寸是指電機及配套機械安裝時的相關尺寸。如何合理確定串聯電機的安裝尺寸以及功率等級與安裝尺寸的對應關系是非常重要的。串聯電機的安裝尺寸一般按軸心高度分類，其確定必須綜合考慮配套機械和電機本身的具體情況，原則上也應采用優先編號制增加。

安裝尺寸主要是軸心高度。對于帶端蓋軸承的電機，功率等級與安裝尺寸的對應關系主要是確定功率等級與軸心高度的對應關系。功率等級確定后，如果選擇的軸心高等級數量太少，可以減少電機制造的工藝設備，方便用戶安裝使用，但電磁設計不夠合理，材料得不到充分利用。因此，在確定這種對應關系時，必須充分考慮，并對各種方案進行計算和比較。通常一個軸中心高度對應兩個功率級；在單個功率范圍內，它也可以對應于三個功率水平。

3交流系列電機定子沖片外徑的確定

確定交流系列電機定子沖片外徑時，應注意以下主要因素：1)與規定的軸心高度值的一致性。實踐證明，軸心較高時，如有可能，適當加大定子沖片為宜。

4零部件的標準化、系列化和通用化

系列電機零部件應盡量采用標準件與標準尺寸、標準結構，并按整個系列的要求合理安排同類型零部件的尺寸，以提高通用性和互換性。例如；對于交流電機，極數相同、功率等級鄰近的2~3個規格，應采用相同的定子沖片（此時鐵心長度不同），極數不同、功率等級鄰近的電機，宜采用相同的定子沖片外徑，但內徑不同，鐵心長度相同或略有不同。對于轉速不同而功率鄰近的直流電機，應選用相同的電樞外徑和磁極沖片。這樣，將大大減少沖模與特造模的數量，并因可采用相同的軸徑、軸承、換向器和繞組支架，而進一步減少了夾具和量具等工藝裝備的數量。

為了使電機主要尺寸比都較合適，批量大的電機，一個鐵心外徑一般限于配兩種鐵心長度，個別為三種；批量較小的電機，則一般可取用2種以上長度，特別是功率大的電機，當采用焊接機座時，長度的改變不會在工藝上引起較大的不便，因而鐵心有時采用3~4種長度或更多。

5派生的可能性

也即應考慮有可能僅作少量改動即派生出某些產品，以滿足特殊性能、特殊環境與特殊使用條件方面的要求。

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