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直流电机可以在高温下使用吗?

熟悉摩森机电目录和技术规格的人会注意到,我们的电机规定了最高环境温度和绕组温度。大多数直流电机的最高环境温度在 85⁰C 到 100⁰C 之间,最高绕组温度在 100⁰C 到 125⁰C 之间。为什么是这样?

首先,环境温度与绕组温度的差异。输入电源分为电压(V)和电流(A)。电压决定速度,电流决定扭矩。电机在使用时,电流会在绕组中产生热量。这意味着当电机被指定在高环境温度下运行时,它不能像在常规车间温度下那样努力工作;否则,它会烧坏。

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与热相关的问题是什么?

在电机内部,有一个由永磁体和电磁铁产生的磁路——电机绕组。永磁体和绕组都受热影响。钕磁铁在 160⁰C 左右开始退磁,并且变得更弱。不幸的是,冷却电机并不能逆转效果。这是一种永久性的退化。绕组被包裹在绝缘漆中,提供稳定性和绝缘性。当温度升高到 160⁰C 以上时,清漆会软化,绕组会变形,从而导致摩擦,从而磨损绝缘层并导致短路和电机故障。非常高的温度会导致清漆和绝缘材料熔化,再次导致短路。结果总是一样的:电机坏了。

摩森机电高温电机

毫不奇怪,在人们想要使用电机的某些环境中,温度会更高,例如在钻入地核以获取石油、天然气或地热能时,或者在飞机发动机上的阀门执行器中。摩森机电有一系列专为这些环境设计的直流电机。HS系列电机可在高达 200⁰C 的环境温度下运行,最高绕组温度为 240⁰C。

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这些电机如何在如此高的温度下运行?

摩森机电HS电机中的磁铁由钐钴制成。钐钴稀土磁铁在开始退磁之前可以达到更高的温度。绕组中使用的铜线的绝缘也具有较高的温度额定值。最后,浸渍漆的额定温度要高得多,以确保绕组在整个工作温度范围内保持稳定。

为什么不让所有的电机都能达到更高的温度呢?

制造高温电机并不容易;铜线上的增强绝缘非常坚硬,这使得缠绕变得更加困难。它也不适用于所有缠绕模式。另一个原因是成本,更专业的材料成本更高。为什么人们会在不需要的应用中想要更专业、价格更高的电机?

在大批量应用中,如果在有限的 HD 范围内没有合适的电机,摩森机电可以为需要更高温度的项目升级标准电机。摩森机电将研究生产绕组的可行性,并生产批量生产的绕组,以确保线材有足够高的良率。最后,如果产量足够,将制造样品电机,并验证技术规范。

当您的应用程序突破环境温度界限时,您会怎么做?

请联系您的摩森机电技术销售工程师。我们都接受过培训,可以在正确的环境中为正确的应用指定正确的产品。

首先,我们将询问有关应用程序的一系列问题。输出需要什么速度和扭矩?电机会看到什么占空比?你的输入电源是什么?然后我们查看环境、温度、冲击/振动等。我们还将询问其他限制、空间包络、质量等。一旦我们收集了所有数据,我们就会开始检查可能的选项以提供解决方案。

当有高温时,我们必须进行热分析,以确保电机在使用中不会烧坏。我们根据特定的环境温度分析占空比内的速度和扭矩曲线。使用我们开发的软件为我们提供了关键信息,包括绕组温度。是否达到或超过最高绕组温度?占空比是否有足够的时间让它冷却下来?多次循环后,它是否仍低于最高绕组温度?

通过我们的培训和可用的工具,我们只会指定一个我们有信心满足要求的解决方案。


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