news_banner
                1. 公司新闻
                2. 行业资讯
                3. 专题报道
                4. 技术专题
                5. 视频中心
                6. 当前位置: 首页>资讯中心>行业资讯
                  直流有刷电机测试解决方案压缩机电机定子测试解决方案

                  如何提高电机的效率

                    作者:艾普智能点击:241发布时间:2021-09-14 15:29:07

                    分享到:

                  电机发展推动了社会发展,给人们的生活带来了很大的便利,那么如何提高电机效率,让电机更好的为人类服务呢,下面有艾普智能仪器小编为大家分享。

                  高效电机与节能减排政策直接关联,许多国家重点工程和市政项目投标电机必须满足IE3能效考核要求,特别是通过出口进入欧洲国家的电机,这些要求几乎是最低门槛。

                  1631604901513853.jpg

                  但对于电机生产企业来说,效率提升的难度太大了,有许多瓶颈技术有待突破,如损耗的测定、影响电机效率关键因素的确定、损耗成因及定量分析等。下面先从损耗增大的成因说起,逐一分解和剖析。

                  1631604939594234.png

                  1-定子铜损大

                  ● 定子绕组电阻大

                  (1)导线电阻率大或线径小、线径不匀或并绕根数少;

                  (2)接线错误或焊接不牢;

                  (3)实际匝数比设计值多。

                  ● 定子电流大

                  (1)其他损耗较大;

                  (2)由于定子绕组不对称使三相不平衡;

                  (3)定转子气隙严重不均匀;

                  (4)因匝数少于正常值,此时电阻将少于正常值;

                  (5)绕组接线不正确。

                  1631605064167210.jpg

                  2-转子铜损大

                  ● 转子绕组(或导条)电阻大:

                  (1)铝(铜)的电阻率较大;

                  (2)铸铝转子导条或端环内有气有气孔或杂质,或因铸造缺陷导致局部有瘦条问题;

                  (3)定子槽不整齐(表现为槽口锯齿),有错片、反片,导致转子槽的有效面积不足;

                  (4)因为铸铝参数选择不当导致铝的组织疏松,直接导致电阻率增加;

                  (5)材料不符合要求,比如普通铝转子使用了合金铝;

                  (6)用错转子等。

                  1631605138499500.png

                  ● 转子电流大;

                  (1)用错转子;

                  (2)铸铝时用错铝,比如合金铝转子使用了普通铝;

                  (3)转子铁心叠压不实,造成大面积的片间进铝,导致转子横向电流过大。

                  3-杂散损耗大

                  ● 定子绕组型式或节距选择不当;
                  ● 定、转子槽配合选择不当;

                  ● 气隙过小或严重不均匀;

                  ● 转子导条与铁心严重短路;

                  ● 定子绕组端部过长等。

                  4-铁损大

                  ● 硅钢片质量较差或材料使用错误,比如600料错用成800的这种降牌号使用;对于外购铁芯的电机厂应特别关注该问题。

                  ● 定子铁心片间绝缘不好:

                  (1)未进行绝缘处理或处理效果不好;

                  (2)铁心叠压时压力过大,使片间绝缘受到破坏;

                  (3)车定子内膛或修锉铁芯时,导致铁心片与片短路(该问题在大多的铁芯制造厂存在)。

                  1631605264669715.png

                  ● 铁心片数不足,铁重不够:

                  (1)码片数量不足(缺片);

                  (2)叠压压力较小,未压实,直接结果是铁重不足;

                  (3)冲片毛刺较大,铁长符合时铁重不能保证;

                  (4)涂漆过厚,属于硅钢片的直接质量问题。

                  ● 磁路过于饱和,此时空载电流与电压的关系曲线弯曲得较严重。

                  ● 空载杂散损耗较大,因试验时它被包含在铁损耗中,使铁损耗显得较大。

                  ● 用火烧或通电加热等方法拆出绕组时,造成铁心过热,使导磁性能下降和片间绝缘损坏。这问题主要出现在绕组故障后通过火烧的方法取出绕组的情形;有的电机厂家已寻求到一种通过碱液浸泡方式取出绕组的办法。

                  1631605309377524.png

                  5-机械损耗大

                  ● 轴承或轴承装配质量不好,此时轴承将严重发热或转动不灵活。

                  ● 外风扇用错(如2极电机使用了4极的风扇)或扇叶角度有误;按照常规设计,2P电机风扇相对较小,通过调整风扇方法降低损耗的方法非常有效,但前提是要保证电机的温升性能。

                  1631605355572161.png

                  ● 机座和两端盖轴承室不同轴;

                  ● 轴承室直径小,使轴承外圈受压变形,造成轴承磨擦损耗加大;该情况还同时可能导致轴承过热失效。

                  ● 轴承室内加的润滑脂过多或油脂质量不好。该问题在高压电机上表现明显,曾做过一个试验,轴承盖温度的最高点比最低点高10K,打开检查,该位置的润滑脂确实堆积较多。

                  1631605392212715.png

                  ● 定转子相擦,也就是我们所说的扫膛,定转子虚擦时,不至于直接导致电机不转,但电机损耗增加明显。

                  ● 转子轴向尺寸不正确,造成两端顶死,使转动不灵活。

                  ● 油封或甩水环等部件安装不正或变形,产生较大的摩擦阻力。

                  ● 带风扇电机,风扇与关联件相擦致转动不畅。

                  电机的效率,主要是设计选型时候已经确定了,比如永磁同步电机效率就比交流异步电机高,需要高效率工作,你需要选择伺服控制系统,而不是变频调速系统,当然代价是花钱比较多,所以效率是和成本息息相关的。

                  1631605426451191.png

                  要提高电机效率,本质是要降低电机损耗,电机的损耗分为机械损耗和电磁损耗,比如对于交流异步电机,电流通过定子和转子绕组,会产生铜损耗和导体损耗,而铁中里边的磁场会引发涡流从而带来磁滞损耗,气息磁场高次谐波会产生负载上的杂散损耗,轴承和风扇转动做过程中会有磨损损耗。

                  1631605458758619.png

                  要降低转子的损耗,可以减少转子绕组的电阻,利用比较粗而且电阻率比较低的线材,或者增加了转子的槽截面积,材料当然很关键了,有条件生产铜转子,损耗会降低15%左右,目前异步电机基本上都是铝转子,所以效率没有那么高。

                  1631605488534859.png

                  同样定子上一样有铜损耗,可以加大定子的槽面子,加大定子槽的满槽率,还可以缩短定子绕组的端部长度,如果使用了永磁铁来替代定子绕组,不用通过电流了,当然明显可以提高效率,这也是同步电机比异步电机效率高的根本原因。

                  1631605515226088.png

                  电机的铁损,可以使用质量好的硅钢片,降低磁滞上的损耗,或者加长铁芯长度,能降低了磁通密度,还可以增加绝缘涂层,另外热处理工艺也很关键。

                  电机的通风性能比较重要,温度高了,损耗当然会很大,可以使用对应的冷却结构或者外加的冷却方式来降低摩擦上的损耗。

                  1631605551143470.png

                  高次谐波,会在绕组和铁芯中产生杂散损耗,可以改进定子绕组,降低高次谐波产生,还可以在转子槽表面进行绝缘处理,利用磁性槽泥等手段来降低磁槽效应。

                  1631605582953910.png

                  延伸阅读:怎么定义高效电机?

                  普通电机:电机是把电能转换为机械能的装置,电动机吸收的电能有70%-95%转化为机械能,这就是常说的电动机的效率值,它是电动机一个重要的技术指标,其余30%-5%部分被电机本身因发热、机械损耗等消耗掉,所以这部分电能被浪费掉了。

                  高效电机:电能利用率较高的电机就称为高效率电机,简称“高效电机”。

                  对普通电机而言,效率每提高1个百分点,都不是很容易的事,材料将会增加很多,而且当电动机效率达到一定的数值时,无论增加多少材料都无法提高了。现在市场上的高效电机绝大部分是三相异步电动机的更新换代产品,也就是说基本工作原理没有改变。

                  1631605631292194.png

                  高效电机主要通过以下途径提高电动机的效率:

                  1、采用加大铁心外径、增加铁心长度、增大定子槽型尺寸、增加铜线重量以达到提高效率的目的,如:Y2-8024电机将外径由现在的Φ120增加到Φ130,国外有的增加Φ145,同时将长度由70增加到90。每台电机用铁量增加3Kg.铜线增加0.9Kg。

                  2、采用导磁性能好的硅钢片,过去用铁损耗较大的热轧片,现在用损耗低的优质冷轧片,如DW470。甚至更低DW270。

                  3、提高加工精度,减少机械损耗更换小风扇降低风扇损耗采用高效轴承。

                  4、对电机的电性能参数进行优化设计,通过改变槽形等进行参数的优化。

                  5、采用铸铜转子(工艺复杂、成本高)。

                  所以要做出真正的高效电机,在设计、原材料、加工方面都高出很多成本,才能使电力最大程度的转化为机械能.

                  高效电机的节能措施

                  电机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。

                  1631605713668031.png

                  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55Kw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。

                  艾普智能专注全球电机测试,以用户需求为导向,将质量放在首位,精益求精,不断提升产品品质。未来,艾普将继续研发电机测试新技术,开发新产品,不断提升自主产品的技术实力,以更优质的产品和真诚的服务回馈广大客户!

                  (本文摘自网络,如有侵权,请联系本人删除)


                  扫一扫,微信关注我们

                    分享:
                  青岛艾普智能仪器有限公司
                  人人超碰人人爱超碰国产 <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>