第六章_新型高效节能电动机资料.docVIP

第章与损耗相对值（）的关系如下式所示：=1- 式中：——电机总损耗 ——电机输入功率 随着电机功率的增大，单位功率损耗相对减小，效率提高。普通大容量电机效率一般为95%-98%，小容量电机一般为80%-92%。所谓高效率电动机，只有一个定性的概念，即设计制造出的电机效率较普通标准电机效率高出一定水平。减少总损耗是提高电机效率的唯一途径。统计可知：如一通用系列的效率平均值为0.87，作为高效率电机系列，其损耗如平均下降20%以上，则系列的平均值也应提高2.6个百分点以上。 2、提高三相异步电动机能效的措施： 由于电机的损耗分布随功率大小和极数不同而变化，因此为降低损耗，应着重对不同功率和极数时的主要损耗分量采取措施，现将降低损耗的一些途径简述如下： 增加有效材料，降低绕组损耗和铁耗 根据电机相似原理可知，当电磁负荷不变，并且不考虑机械损耗时，电机的损耗约与电机线性尺寸的3次方成比例，而电机的输入功率约与线性尺寸的4次方成比例，由此可见损耗与有效材料尺寸的线性增长成反比。 采用较好的磁性材料和工艺措施以降低铁耗 要提高电机的效率，从理论上讲希望尽可能提高电机线负荷和气隙磁通密度，实际上前者受到绝缘等级和冷却方式的影响，不过随着冷却技术的进步，线负荷取值可以提高，后者因受所用普通硅钢片材料低磁导率的影响，若采用高磁导率尤其是在中高磁场下具有磁导率高、比损耗低优质冷轧硅钢片，可为提高气隙磁通密度、调整线负荷和线电流密度提供条件。应用高磁导率、低比损耗冷轧硅钢片或在应用优质硅钢片的基础上对电机整体进行优化调整，并同时采用其他相关技术，对提高电机效率有明显效果。在条件允许的情况下，还可以使用常温超导材料，使电机损耗得到更大的降低，进一步提高电机效率。 缩小风扇降低通风损耗 对于较大功率的2、4极电机，风摩耗占有相当大的比例。风摩耗主要由风扇消耗的功率所构成。由于高效率电机的热耗一般较低，因此冷却用风量可减少，从而通风功率也可减少。通风功率约与风扇直径的4-5次方成比例，因此在温升许可的情况下，缩小风扇尺寸可有效地降低风摩耗。此外通风结构的合理设计，对提高通风效率降低风摩耗也是重要的。由于通风损耗下降幅度较大，而且不需要增加多少费用，因此改变风扇设计往往是这部分高效电机所采取的主要措施之一。采用轴流式（尤其是叶片为机翼型）或后倾式风扇；配以形状合适的风罩，严格控制风罩的变形和椭圆度；采用优质低摩擦轴承，考虑轴承密封方式和密封材料，轴承紧固方法和轴承间隙，采用摩擦阻力矩小的润滑油脂，降低风扇旋转所产生的风摩损耗与轴承损耗。 通过设计和工艺措施降低杂散损耗 异步电机的杂散损耗主要是由磁场高次谐波在定转子铁心和绕组中所产生的高频损耗。为降低负载杂耗可通过采用正弦绕组或其他低谐波绕组来降低各次谐波的幅值，从而降低杂耗。还可采用较多的定、转子槽数以降低齿谐波幅值，从而使这部分谐波引起的杂耗下降。在工艺上可通过转子槽绝缘处理工艺来降低转子中的高频横向电流损耗，也可通过冲出气隙工艺来改变表面高频损耗。对转子槽进行绝缘处理，改进转子表面的切削加工方法等；通过改进电机结构和采用非磁性材料，来限制在漏磁场中的实心金属零件因磁化引起涡流产生的损耗。 改进压铸工艺，降低转子损耗 通过控制转子铸铝时的压力，温度以及气体排放路径等措施，减少转子导条中的气体，从而提高导电率，降低转子铝耗。如以铸铜转子取代铸铝转子，转子损耗可下降38%。 应用计算机优化设计，降低损耗提高效率。 采用较大截面积的铜导线，缩短绕组端部长度，增大电机的槽满率，达到减少导线电阻与电流， 降低铜损的目的。 冲片退火工艺验证：冷轧硅钢片对冲剪应力比较敏感，从理论上说，冲剪以后进行退火处理， 可以消除应力，恢复冷轧硅钢片的良好性能，但由于增加一道退火工艺，给制造过程带来很多麻烦，同时也增加了成本。 §6-2改造电动机提高能效 对运行中电动机的状态测试后，经数据处理并计算电动机综合效率，从而判定电动机实际运行状态（若不属于现行系列，还应计算出与之相同或相近规格现行系列电动机的额定综合效率和允许综合效率）。经济运行状态≥，允许运行状态＞≥，非经济运行状态＜。 若对运行中的电动机通过测试和计算的结果证实，被测电动机工作在“非经济运行区（状态）”，即不符合经济运行的要求，应结合电动机及其传动系统的具体情况，分析查找处于非经济运行状态的原因，提出有针对性的节能改造和更换措施。 本节所述的节电改造，是针对目前各工矿企业使用中相当数量的各种不同类型，处于非经济运行状态的老式电动机，除了采用更新为高效率电动机外，有的可采用降低电动机的铁损、杂散损、机械风磨损、定子转子铜损等措施，使之处于经济运行区或允许运行状态达到节电目的。 1.电动机更换或改造的基本原则 （1）电动机处于非经济运行状态，当采用更换或改造电动