电机损耗高是病,得治!

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来源 | 网络


关键词:电动机;损耗;定子;转子;知识干货


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,电动机损耗一般可分为可变损耗固定损耗和杂散损耗三部分。



1.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。

2.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。

3.其他杂散损耗是机械损耗和其他损耗,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等

电机损耗分类


下面为大家介绍几种减少电机损耗的措施 

定子损耗


降低电动机定子I^2R损耗的主要方法有:


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,应用最佳绕线和绝缘尺寸、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%。



铁芯损耗



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%的损耗等方法来实现。


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


风摩损耗占电机总损失的25%左右,应该受到人们应有的重视。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。




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