提高单相电容运转电机的起动力矩的方法有:准确的转子斜槽。上述方法可选择其中的一种或几种综合运用。以专配清水泵DO2-7112-250W电机为例:电机种类设计数据标准电机专配水泵电机电容(F)810主绕组线径(mm)副绕组线径(mm)0.500.450.500.45主绕组有效匝数(mm)副绕组有效匝数(mm)212299202320端环截面积(mm2)8470起动力矩试验结果TS0.350.472绕组型式为了节省电机的绕嵌线工时,降低生产成本,一般不采用正弦绕组,而采用单嵌绕组,以DO2-6322-180W电机为例:铁心长L=54mm,电容C=8F,主绕组线径=0.43mm,副绕组线径=0.37mm,绕组数据如下:试验结果:电压U=220V,频率f=50Hz,电机输出功率PN=180W,转速n=2850r/min,效率67%,功率因数cos=0.96,起动力矩Ts=0.51,温升=62K.
上述绕组和正弦绕组相比,主绕组和副绕组都是单嵌型式,降低了嵌线工时,而电机性能也不比正弦绕组的差。
温升电机温升过高会加速电机绝缘老化,影响水泵使用寿命;温升过低,原材料没有充分利用,制造成本增加。因此水泵运行时的电机绕组温升应接近65K(E级绝缘国家标准是75K)。电机运行时的绕组温升决定于热负荷和冷却条件,电机的热负荷计算公式为:Qm=CmIm+CaIaDS式中:Qm表示电机热负荷;Cm、Ca为主副相总串联导体数;Im、Ia为主副绕组电流;DS为定子内径。
自吸清水泵采用风扇冷却,热负荷一般选择在1400-1600之间;潜水泵冷却条件较好,热负荷一般选择在1600-1800之间。这样的设计能保证电机在工作时的绕组温升在65K左右。当然电机绕组温升又跟矽钢片、转子铸铝的质量有直接关系。原材料质量好,热负荷可适当选择高一点;原材料质量差,热负荷应设计低一点。
电容器端电压单相电容运转电机所采用的金属薄膜电容的一般耐压为400V(国家标准),而水泵都长时间在露天下运转,工作环境较差,因而常导致电容击穿。这除了电容器本身质量原因外,还有一个重要原因是电容器的端电压设计过高,所以电容器端电压最大设计值一般不能超过350V.