电机为何要采用磁性槽楔？

导语

走进磁性槽楔的世界，你会发现一种融合了导磁材料与普通槽楔技术的独特产品。这种槽楔，由热固性基体树脂、增强玻璃纤维和磁性粉末共同构成，仿佛汇聚了天地之精华。基体树脂与增强纤维为其赋予了超凡的力学性能和耐热性，而磁性物质的融入，则让它的导电导磁性能更上一层楼。

高效电机的发展，不仅是科技进步的象征，更是环保与节能理念在实际应用中的具体体现。传统的增加电机效率的方法，如增加铁长、使用优质硅钢片、合适的槽配合和低谐波正弦绕组等，已被广大工程师所熟知。而磁性槽楔的出现，以其独特的方式为这一领域带来了革命性的变革。

由于其导磁系数出众，磁性槽楔能够增大定子齿部的有效截面积，降低磁阻。更神奇的是，它还能让电机的气隙系数减小，仿佛为电机缩短了一段有效的旅程。这样的特性，不仅减小了电机的表面损耗和脉振损耗，提高了效率，更降低了绕组温升，极大地降低了振动和噪声水平，甚至能够延长电机的使用寿命。

深入电机的奥秘，我们会发现一个名为“附加损耗”的领域。在三相异步电动机中，附加损耗产生的原因多种多样，一般可分为基频附加损耗和高频附加损耗两类。基频附加损耗主要由基波电流产生，占据总附加损耗的比例较小。而高频附加损耗则是气隙谐波磁通在定、转子铁心及转子导条中造成的。

磁性槽楔对附加损耗的影响也不容小觑。附加损耗的大小与槽磁场的幅值紧密相关。在生产中，采用开口槽并放入绕组的电机中，因气隙较小，经常出现附加损耗较大的问题。这一设想已被多次实践所证实。不合适的开口槽设计会导致电机性能不达标，效率降低，发热严重。

为了抑制附加损耗的增加，我们可以采取一系列措施。其中之一是通过减小槽口宽来干扰气隙中高次谐波磁场的结构。在放入绕组后，我们可以使用部分导磁的磁性槽楔来封口，代替传统的木质、纤维质或塑料槽楔。

考虑到磁通经齿尖闭合会增加槽漏磁通，进而影响电机的功率因数，我们必须保持整个槽模的磁导率足够低，或使用有方向性的磁性材料。这些材料在切向的磁导率低，而在径向的磁导率高。

虽然关于磁性槽楔的问题已经有很多解决方案，并且在这方面已经获得众多专利，但运行结果并不完全令人满意。可能是因为磁性槽楔的生产价格较高，或者因为它们容易老化，导致其在磁性和机械性质方面的性能迅速恶化。尽管如此，采用磁性槽楔已经显著减少了附加的高频损耗。根据对采用不同类型的有方向性磁性槽楔的电机进行的测量，我们发现杂散损耗减少了约50%。通过使用铁粉均匀分散在环氧树脂中制成的磁性槽楔，附加损耗减少了多达85%，发热也减少了15%到25%。这一技术的运用，无疑为电机领域带来了新的希望与挑战。