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技术贴 | 提高电机效率的几个对策
发布:2017-10-12

   高效电机是符合国家节能减排政策趋势的必然发展方向;但如何能把握好高效电机性能及成本承受能力,是每一家电机厂都无可回避的问题。Ms.参今天与大伙交流一下降耗提效的措施。



三相异步电机损耗组成


● 定子绕组中电流通过所产生的铜耗。

● 转子绕组中电流所产生的导体(铝或铜)损耗。

● 铁心中磁场所产生的涡流和磁滞损耗。

● 由于风扇和轴承转动所引起的通风和摩擦损耗。

● 由气隙磁场高次谐波所产生的负载杂散损耗。


降低电机损耗提高效率措施


    由于电机的损耗分布随电机功率大小和极数不同而变化,因此为降低损耗,应对不同功率和极数电机的主要损耗分量采取不同的措施。



一、降低定子铜耗


   降低定子绕组中电流通过所产生的铜耗,在电机绕组匝数不变的情况下,可加大导线线径而减小绕组电阻降低铜耗。


二、降低转子导体损耗


   降低转子绕组中电流通过所产生的导体(铝或铜)损耗,通过控制转子铸造时的压力、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,降低转子损耗。


    如以铸铜转子取代铸铝转子,转子损耗可下降近40 %。铜的导电率比铝的导电率要高,用铸铜转子比用铸铝转子所产生的损耗要小,但以铜代铝材料成本会增加很多。

对于铸铝转子电机,保证铝的纯度非常重要,对于铸铝工艺,低压铸铝工艺条件下完成的转子要比高压和离心铸铝完成的转子效果好。



三、增加有效材料,降低绕组损耗和铁耗


    根据电机相似原理,当电磁负荷不变,并且不考虑机械损耗时,电机的损耗与有效材料尺寸的线性增长成反比。在小功率电机中,增加材料,效率提高较大,而对效率已较高的大功率电机效率提高较小。


   为了使在一定的安装尺寸条件下,获得较大的空间,以使能置放较多的有效材料以提高电机效率,定子冲片外径尺寸的确定就成为一个重要因素。为有利于散热,降低温升,采用较大的定子冲片外径。


   当效率达到较高数值,再单纯通过材料的增加来提高效率,并不一定经济合理,应通过技术经济指标的综合评价来确定。


四、高性能磁性材料和工艺措施降低铁耗



五、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,如2P 110kW电机风摩耗可达总损耗的30 %左右。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。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。试验表明,高效率电机大功率2极部分风摩耗较普通电机下降30 %左右。由于通风损耗下降幅度较大,而且不需增加多少费用,因此改变风扇设计往往是这类高效电机所采取的措施之一。


六、通过设计和工艺措施降低杂散损耗



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深圳国际小电机展自2003年创办,一年一届在深圳举办,已成功举办15届。在组委会不懈的努力与创新下,业界的支持与关注下已成为国内行业品牌展会,同时奠定了行业专业展的地位。第16届展会于2018年5月17-19在深圳会展中心举办,同期举办多场技术高峰论坛。




深圳国际小电机磁材展展会秘书处

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