什么是气隙?电机如何靠气隙来旋转?
解释气隙概念的最佳方法是使用示例,想象一下,你有一个磁性铁棒,当您将磁铁放在铁棒的表面时,它会以其全部磁力吸引到棒上。不仅磁铁瞬间吸住,而且磁铁现在也牢牢地附着在铁条上,需要很大的力才能移动。现在,想象一下铁条顶部有一块木板。当您将磁铁固定在木板上时,根据磁铁的强度,它仍会吸引木头下方的铁条。磁铁不会像在没有中间的木块作为屏障的情况下,被允许吸引到木板时那样牢固地固定在适当的位置。在磁性术语中,木头不被定义为屏障—相反,木板代表气隙。 气隙不一定是空的空气,相反,气隙可以是放置在磁路中增加磁路磁阻的任何非磁性材料。简单来说,气隙是一块非磁性材料,在磁铁和磁性材料之间产生空间。气隙可以由木材、塑料、铝等非磁性金属等材料制成。如果磁体具有涂层,例如非磁性镍或橡胶环氧树脂涂层,则该涂层会造成气隙。气隙越大,强度损失就越普遍。 术语“气隙”往往有点误导,因为两种磁性材料之间没有空气,它是一种放置在磁场中并降低拉力的非磁性材料,把它想象成磁铁和磁性材料之间的空间。此外,塑料或环氧树脂等涂层磁铁自然会形成气隙。它们在磁铁和磁性材料之间创造了一些空间,气隙并不像在它们之间放置一块木块那么大。 气隙如何影响磁铁选择? 如果应用中有很大的气隙,那么选择具有更大强度的磁体以补偿由于气隙增加而导致的磁强度损失是很重要的。由于存在较大量的气隙,在家庭或办公楼中安装到墙壁上的磁性挂钩可能需要更大的强度才能成功地吸引并固定在墙壁表面下方的墙钉上。如果不考虑气隙,磁体的性能可能不适合应用。一般的经验法则是气隙越大,强度损失越大。通常,用于商业应用的磁铁需要更强的拉力,并且必须能够在特定的环境和温度下运行。当引入气隙时,它会增加磁铁的体积,如果气隙很大,则需要购买比没有气隙时更强的磁铁。 什么是电机的气隙? 气隙是磁路内电机的定子芯和转子之间的气隙,在电机中,由于与磁路差的磁阻形成对比,有时可以忽略气隙磁阻,而不会在计算中造成重大缺陷。一方面,电机将提供的电能转换为机械能。另一方面,发电机使用机械能并随后将其转化为电能。在这两种情况下,在定子和转子同时进行能量交换的时刻,为了通过两台机器所具有的铜线圈产生磁通量,在这个能量转换过程中,气隙就起作用了。在气隙内部形成磁场,其中一个线圈负责产生必须穿过气隙的磁通量,包含每个相位的电机的每个极必须跨越两次。 结论 电机气隙的基本功能之一是为磁路提供线性度,它还负责避免磁芯饱和,在很大程度上分配气隙中表现出的通量分散。一个非常重要的因素是电机或发电机的极数越多,磁通越多地穿过气隙。另一个非常重要的因素是监测电机和发电机的气隙,否则它们会导致机器故障。 |