鋁繞組電機與銅繞組電機的效能有哪些區別?
該話題緣於一個粉絲的提問,客觀地講,在
沒有先決條件的前提下,該問題沒有任何意義。
採用銅繞組或鋁繞組對應不同的電磁方案,因為鋁的電阻率要比銅高,因而同功率、同極數條件下,鋁繞組電機的體積要相對較大,兩者的效能水平可以相當。
但是如果增加一些約定條件,不同材質繞組電機的效能水平則有較大的差別。為了進行效能關係對比,我們將銅繞組方案的定子繞組,用鋁繞組直接取代,這樣兩者之間直接的效能比對關係便一目瞭然。
電阻率是反映導體導電效能好壞的物理量。電阻率小,導電效能好;電阻率大,導電效能差。電阻率的大小是由材料本身的性質決定的,而同一種材料的電阻率又隨溫度的變化而變化,一般情況下溫度高,電阻率增大。
75℃時,鋁導線的電阻率0。0346歐姆。平方毫米/米,銅導線的電阻率為0。0217歐姆。平方毫米/米。如果按照同樣規格、同繞組方案將銅繞組換成鋁繞組,繞組的電阻將變為原來的1。59倍。
由於定子電阻的增加,電機的定子銅損耗將顯著增加,在通風散熱條件不變的情況下,電機效率、溫升和功率因數效能都會變差。特別是對於銅繞組電機溫升裕度較小的電機,如果直接將繞組更換為鋁材,電機極有可能會因為繞組溫升過高而直接燒燬。倘若為解決溫升問題加大風壓元件,又會因為機械損耗的增加,使電機的效率水平進一步降低。
銅線、鋁線問題大多發生在電機的修理環節。有的修理廠為降低修理成本,簡單估算後直接將銅導線更換為鋁線,修理好的電機至少是效能低下或使用壽命很短,嚴重脫離預期時,會發生過熱放炮燒燬繞組的嚴重電氣故障。
因而,以電機的效能水平符合為前提,選擇不同的繞組材料時,應對應不同的電磁方案。相反,當將原來的鋁繞組電機直接更換為銅繞組時,電機的各項效能理論上會有較大的提升,但材料的過多投入顯然也是一種資源的浪費。
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