高速高效率分子泵電機設計與分析何毅鄂峻膺2（1.國投南光有限公司，四川成都2成都金石電子工程公司，四川成都1概述分子泵是近年發展迅速的產品，為了提高壓縮比及抽速，其旋轉部分一渦輪以高速運行，轉速高達15000-90000/min，小泵轉速高，大泵轉速低驅動渦輪旋轉的一般為高速異步電機，也有用高速無刷直流電動機由于渦輪的轉動慣量大，受渦輪葉片的強度及剛度限制，分子泵必須從低速到高速緩慢起動，為此高速異步電機驅動電源為變頻調整器。
本公司以前采用某公司的高速異步電機，經測試其效率特低，僅為33%左右，溫升高，起動慢，嚴重影響了分子泵的壽命及質量，失去了競爭力。針對這一問題，筆者設計了一個系列的高速異步電機，效率提高1倍多，泵的運行特性明顯改善，溫升降低，起動迅速本系列電機共3個機座號，即60，2電機的損耗分析與效率與普通異步電動機相比，分子泵高速電機的損耗大，其主要原因有二：①電機的供電頻率高，2501500hz，電機的鐵損及銅損顯著增加，機械磨擦損耗也增加很快②電機由變頻器供電，變頻器輸出的電壓中含大量的高次諧波，使電機的鐵損及銅損增加2.1電機的鐵損按1給出電機比鐵損表達式：損耗的材料常數，它與硅鋼片的厚度、成分及加工工藝有關a為硅鋼片的厚度，mm /為電機的工作頻率b為硅鋼片中的磁通密度從可看出，比鐵損隨著頻率的升高及磁通密度的增大而增加式（1）中給出的是基本鐵損，鐵損中另一部分為附加損耗，它包括定轉子開槽引起的損耗，定子高次磁場諧波引起的損耗，定轉子表面因磨削造成磁短路產生的表面損耗，定子供電中高次諧波引起的損耗，變頻器供電中高次諧波是引起該損耗的主要原因，這些損耗很難用表達式精確表達出來，但作為定性研究，都與供電頻率及磁通密度有關，其影響與式給出的趨勢是一致的鐵損包括定子鐵損與轉子鐵損，基本鐵耗定子占主要部分，在附加鐵損中轉子鐵損所占比例有所增加該式表面上與普通異步電機的銅損表達式沒什么區別，作為高速電機，由于供電頻率高，定子繞組導線存在集膚效應，ri，ri的值不恒定，隨著頻率f的升高而增加，所以計算損耗時，比直流電阻riri計算的結果要小得多，必須考慮頻率影響的因素。
變頻器供電，其電源中含有高次諧波，高次諧波的同步轉速遠高于基波的同步轉速，其滑差接近1，則等值電路圖中：該項接近為零，就意味著某一高次諧波運行的異步電機處于堵轉狀態，其電流相對較大定轉子電流可表示為：電流高次諧波分量2.3機械磨擦損耗高速電機轉速高，軸承的機械磨擦損耗隨著轉速的升高按2次曲線形式升高。它可表達為：精度、潤滑條件、軸承負載方向、軸承游朧潤滑方式等許多因素有關。
高速分子泵電機的損耗直接影響電機的效率。
它與普通電機不同，即它們這3部分損耗都很大，使電機效率降低，溫升升高。影響這些損耗的主要因素有3個，即電機供電頻率高；電機轉速高；由變頻器供電電機中磁場諧波含量豐富。在電機設計中將針對這些問題采取有效措施來降低這些損耗3分子泵的運行特性3.1起動過程電機起動過程方程式，按2給出：
：余翰林
：18857411608
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