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关于高效电机那些事

作者:电机冲片  来源:www.gdyubo.com   更新时间:2017-06-07  阅读数:955




一高效电机的节能措施
电念头进步效率的措施。电机的节能是一项系统工程,涉及电念头的全寿命周期,从电念头的设计、制造到电念头的选型、运行、调节、检验、报废,要从电念头的整个寿命周期考虑其节能措施的效果,海内外在这方面主要考虑从以下几个方面进步电机的效率。



节能电念头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,减小电念头的功率损耗,进步电念头的效率,设计出高效的电念头。



电念头在将电能转换为机械能的同时,本身也损耗一部门能量,典型交流电念头损耗一般可分为固定损耗、可变损耗和杂散损耗三部门。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、转子等因为旋转引起的风阻损耗。



二高效电机的特点
1、节约能源、降低长期运行本钱,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本钱;
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,进步电网品质因数,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用度。



高效电机的长处
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,进步电网品质因数,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,节电效果进一步进步。



三电机的五大损耗
定子损耗
降低电念头定子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,这对低压小电念头效果较好,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,可进步电念头效率。实验表明,端部长度减少20%,损耗下降10%。



转子损耗
电念头转子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,这可从进步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,这对小电念头较有意义,由于小电念头一般为铸铝转子,若采用铸铜转子,电念头总损失可减少10%~15%,但现今的铸铜转子所需制造温度高且技术尚未普及,其本钱高于铸铝转子15%~20%.



铁耗
电念头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,但电念头用铁量随之增加;
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量和电机制造陈本;
3、采用导磁机能良好的冷轧硅钢片降低磁滞损耗;
4、采用高机能铁芯片绝缘涂层;
5、热处理及制造技术,铁芯片加工后的剩余应力会严峻影响电念头的损耗,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
如今对电念头杂散损耗的熟悉仍旧处于研究阶段,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换传统的绝缘槽楔、用磁性槽泥填平电念头定子铁芯槽口,是减少附加杂散损耗的有效方法。



风摩损耗
到人们应有的正视,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,但需知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、采用提高前辈的密封技术。



四高效电机行业发展情况
产量猜测
国家在煤炭、矿业、装备制造等行业整合、重组,将进一步推动中型电机产品的需乞降发展。国家节能减排政策的深入落实,对电机系统节能提出了新的、更高的要求。由单纯追求电机的高效率正在向系统运行的高效率转变,并终极促进电机产品市场的进一步细分,推动特殊、专用产品和成套系统的发展。这不仅对中小型电机的设计、出产提出了更高的要求,同时也提供了更广阔的产品应用空间、经济利润空间和行业发展空间。未来五年国家将采用财政补贴方式推广中小型节能高效电机等产品,预计未来五年中小型节能高效电机产量将得到爆发性增长,年均增长率为58.07%。中小型节能高效电机产量经由2013年的高速发展,到2014年增长趋势趋于不乱,增长率小幅下降,但难以改变中小型节能高效电机产量大幅增长的趋势,2016年中小型节能高效电机产量将增长到21840万千瓦。



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