扁線電機如何“扁”出優(yōu)勢?
扁線電機和圓線電機的工作原理本質(zhì)上沒有區(qū)別,都是通過電流在磁場中受力作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。不同之處在于,扁線電機采用扁平的矩形導線而不是傳統(tǒng)的圓形導線。這樣做有什么好處呢?我們可以用一個簡單的比喻來理解。
假設(shè)要填滿一個盒子,盡可能不留空隙,你會選圓柱體還是扁平的長方體?如果選圓柱體,那么你會發(fā)現(xiàn)盒子里還有很多空隙,圓柱體之間不能緊密地排列。如果是扁平的長方體,它們之間幾乎沒有空隙。
同樣地,如果用扁平的矩形導線替代圓形導線,就可以提高槽滿率,即線圈放入槽內(nèi)后占用槽內(nèi)空間的比例,因為扁線之間沒有空隙,而圓線之間有空隙。
高槽滿率意味著什么?意味著在相同體積內(nèi),扁線電機可以多填充20-30%的導線。這就相當于增加了電流通過導線時產(chǎn)生的磁場數(shù)量和強度。
磁場越強,則電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩(即轉(zhuǎn)動能力)就越大。因此,在相同體積下,扁線電機比圓線電機具有更高的功率密度(即單位體積內(nèi)輸出功率)和效率(即輸出功率與輸入功率之比)。
此外,扁線還有一個優(yōu)點,它可以降低繞組中皮爾斯損耗(即由于交流電流在繞組中引起渦流損耗)。因為扁平導線相對于圓形導線來說,在垂直于繞組軸向上具有更小截面積和更大周長。
這樣一來,在交變磁場中產(chǎn)生渦流時所需穿過截面積較小、周長較大、阻值較大、渦流較?。环粗畡t截面積較大、周長較小、阻值較小、渦流較大。因此,在相同條件下,扁平導線比圓形導線具有更低皮爾斯損耗。
綜上所述,扁線導線使得扁線電機在相同體積下,具有更高的槽滿率、功率密度、效率和過載能力,從而提升了電機的性能和可靠性。這就是扁線電機的工作原理和優(yōu)勢所在。
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