高效电机节能技术浅议　

　　电机的五大损耗

　　定子损耗

　　降低电动机定子I^2R损耗的主要手段实践中采用较多的方法是：

　　1、增加定子槽截面积，在同样定子外径的情况下，增加定子槽截面积会减少磁路面积，增加齿部磁密；

　　2、增加定子槽满槽率，这对低压小电动机效果较好，应用佳绕线和绝缘尺寸、大导线截面积可增加定子的满槽率；

　　3、尽量缩短定子绕组端部长度，定子绕组端部损耗占绕组总损耗的1/4～1/2，减少绕组端部长度，可提高电动机效率。实验表明，端部长度减少20%，损耗下降10%。

　　转子损耗

　　电动机转子I^2R损耗主要与转子电流和转子电阻有关，相应的节能方法主要有：

　　1、减小转子电流，这可从提高电压和电机功率因素两方面考虑；

　　2、增加转子槽截面积；

　　3、减小转子绕组的电阻，如采用粗的导线和电阻低的材料，这对小电动机较有意义，因为小电动机一般为铸铝转子，若采用铸铜转子，电动机总损失可减少10%～15%，但现今的铸铜转子所需制造温度高且技术尚未普及，其成本高于铸铝转子15%～20%。

　　铁耗

　　电动机铁耗可以由以下措施减小：

　　1、减小磁密度，增加铁芯的长度以降低磁通密度，但电动机用铁量随之增加；

　　2、减少铁芯片的厚度来减少感应电流的损失，如用冷轧硅钢片代替热轧硅钢片可减小硅钢片的厚度，但薄铁芯片会增加铁芯片数目和电机制造成本；

　　3、采用导磁性能良好的冷轧硅钢片降低磁滞损耗；

　　4、采用高性能铁芯片绝缘涂层；

　　5、热处理及制造技术，铁芯片加工后的剩余应力会严重影响电动机的损耗，硅钢片加工时，裁剪方向、冲剪应力对铁芯损耗的影响较大。顺着硅钢片的碾轧方向裁剪，并对硅钢冲片进行热处理，可降低10%～20%的损耗。

　　杂散损耗

　　如今对电动机杂散损耗的认识仍然处于研究阶段，现今一些降低杂散损失的主要方法有：

　　1、采用热处理及精加工降低转子表面短路；

　　2、转子槽内表面绝缘处理；

　　3、通过改进定子绕组设计减少谐波；

　　4、改进转子槽配合设计和配合减少谐波，增加定、转子齿槽、把转子槽形设计成斜槽、采用串接的正弦绕组、散布绕组和短距绕组可大大降低高次谐波;采用磁性槽泥或磁性槽楔替代传统的绝缘槽楔、用磁性槽泥填平电动机定子铁芯槽口，是减少附加杂散损耗的有效方法。

　　风摩损耗

　　应得到人们应有的重视，它占电机总损失的25%左右。摩擦损失主要有轴承和密封引起，可由以下措施减小：

　　1、尽量减小轴的尺寸，但需满足输出扭矩和转子动力学的要求；

　　2、使用高效轴承；

　　3、使用高效润滑系统及润滑剂；

　　4、采用先进的密封技术。

　　高效电机行业发展情况

　高效电机的节能措施

　　电机的节能是一项系统工程，涉及电动机的全寿命周期，从电动机的设计、制造到电动机的选型、运行、调节、检修、报废，要从电动机的整个寿命周期考虑其节能措施的效果，国内外在这方面主要考虑从以下几个方面改进提高效率。

　　节能电动机的设计是指运用优化设计技术、新材料技术、控制技术、集成技术、试验检测技术等现代设计手段，减小电动机的功率损耗，提高电动机的效率，设计出高效的电动机。

　　电动机在将电能转换为机械能的同时，本身也损耗一部分能量，典型交流电动机损耗一般可分为固定损耗、可变损耗和杂散损耗三部分。可变损耗是随负荷变化的，包括定子电阻损耗（铜损）、转子电阻损耗和电刷电阻损耗；固定损耗与负荷无关，包括铁芯损耗和机械损耗。铁损又由磁滞损耗和涡流损耗所组成，与电压的平方成正比，其中磁滞损耗还与频率成反比；其它杂散损耗是机械损耗和其它损耗，包括轴承的摩擦损耗和风扇、转子等由于旋转引起的风阻损耗。

　　高效电机的特点

　　1、节约能源、降低长期运行成本，非常适合纺织、风机、水泵、压缩机使用，靠节电一年可收回电机购置成本；

　　2、直接启动、或用变频器调速，可全面更换异步电机；

　　3、稀土永磁高效节能电机本身可比普通电机节约电能15℅以上；

　　4、电机功率因数接近1，提高电网品质因数，无需加功率因数补偿器；

　　5、电机电流小，节约输配电容量、延长系统整体运行寿命；

　　6、节电预算：以55千瓦电机为例，高效电机比一般电机节电15%，电费每度按0.5元计算，使用节能电机一年内靠节电可收回更换电机的费用。

　　高效电机的优点

　　·直接启动，可全面更换异步电机。

　　·稀土永磁高效节能电机本身可比普通电机节约电能3%以上。

　　·电机功率因数一般高于0.90，提高电网品质因数，无需加功率因数补偿器。

　　·电机电流小，节约输配电容量、延长系统整体运行寿命。

　　·加驱动器可实现软起、软停、无级调速，节电效果进一步提高。
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