小Y是沈女士的好朋友，從事電機(jī)銷(xiāo)售，但每當(dāng)有疑問(wèn)或疑惑時(shí)，她總會(huì)請(qǐng)沈女士去了解。有一天，小Y給沈女士講了一個(gè)有趣的故事：一個(gè)客戶來(lái)他們公司檢查研究高效電機(jī)。參觀完加工、埋線、烘烤、鑄鋁等關(guān)鍵工序后，將幾臺(tái)Y2、YE3電機(jī)封存，準(zhǔn)備帶回掛機(jī)測(cè)試。y問(wèn)女士，參與這個(gè)有什么意義?
公司先進(jìn)的電機(jī)測(cè)試設(shè)備能夠勝任所有測(cè)試任務(wù)，客戶可以隨機(jī)查看電機(jī)跟蹤測(cè)試結(jié)果。女士解釋說(shuō)，掛機(jī)測(cè)試更準(zhǔn)確直觀，從實(shí)際功耗來(lái)驗(yàn)證YE3電機(jī)的節(jié)能效果更有說(shuō)服力。下面這位女士可以和大家談?wù)勲姍C(jī)的效率和損耗，從而了解電機(jī)運(yùn)行帶來(lái)的損耗。
電機(jī)損耗分類及特性
電機(jī)損耗可分為恒定損耗和負(fù)載損耗。恒定損耗包括風(fēng)摩擦損耗和鐵損耗，鐵損耗是電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的固有損耗。與電氣材料、制造工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)速等參數(shù)有關(guān)，與負(fù)載無(wú)關(guān)。包括負(fù)載損耗定子銅損耗、轉(zhuǎn)子銅損耗和雜散損耗，以及繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)碳刷和外部電路的電氣損耗。
鐵芯損耗.它由電機(jī)定子繞組在鐵芯中交變磁場(chǎng)引起的渦流損耗和磁滯損耗組成。它的大小與鐵芯材料、工頻和磁通密度有關(guān)。鐵芯損耗大小基本與電機(jī)電壓的平方成正比.
風(fēng)磨損耗。,損耗又稱機(jī)械損耗，是恒定損耗之一，主要包括軸承摩擦損耗和通風(fēng)系統(tǒng)損耗，還有就是繞線轉(zhuǎn)子的電刷摩擦損耗。對(duì)于高效電機(jī)，電機(jī)風(fēng)扇的尺寸和軸承密封的類型對(duì)機(jī)械損耗有明顯的影響，尤其是高速電機(jī)。電機(jī)功率越大，機(jī)械損耗在總損耗中所占比例也越大.
銅損耗.是電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電流引起的損耗，包括定子銅損耗和轉(zhuǎn)子銅損耗，與電機(jī)電流和繞組電阻值直接相關(guān)。因此，在電機(jī)質(zhì)量控制中，電磁線和鑄鋁轉(zhuǎn)子鋁的材料非常重要。
雜散耗.這種損耗是由電機(jī)定子的漏磁通和定子、轉(zhuǎn)子在導(dǎo)線、鐵芯等金屬部件中的各種諧波引起的。
各種損耗與電機(jī)總損耗之比。鐵耗為——20% ~ 25%;機(jī)械損耗為——10% ~ 50%;銅消耗量為——20% ~ 70%;雜散損耗為——10%~15%。
電機(jī)效率與損耗相關(guān)聯(lián)性
電機(jī)效率和損耗是負(fù)相關(guān)關(guān)系，即效率越高，損耗越小;反之，損失越大，效率越低。對(duì)于高效電機(jī)來(lái)說(shuō)，有效的損耗控制是提高電機(jī)能效最有效的手段。
影響電機(jī)損耗的因素
與電機(jī)的額定電壓相比，輸入電壓變化。的輸入電壓在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)有不同程度的偏差。當(dāng)工作電壓略低于額定電壓(但不低于10%，最好在2-3%之間)時(shí)，在保證電機(jī)正常運(yùn)行的同時(shí)，電機(jī)損耗會(huì)很小。相反，當(dāng)電機(jī)的工作電壓高于額定電壓時(shí)，電機(jī)的損耗會(huì)增加。如果超過(guò)太多，電機(jī)的電流會(huì)增加太多，甚至導(dǎo)致燒毀。
由于空間有限，沈女士將另開(kāi)一個(gè)版塊與您交流。
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●電壓不平損耗。若輸入電壓不平衡，將導(dǎo)致異步電機(jī)電流不平。因負(fù)序電流的存在導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小。
●電源頻率變化。對(duì)于風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載，軸轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比變化，頻率降低后，轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)矩也下降，定子、、轉(zhuǎn)子電流下降，因而電機(jī)效率有所提高，再加上軸功率有大幅度下降，電機(jī)輸入功率同樣大幅度下降，所以風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載采用變頻調(diào)速，在低速時(shí)可獲得好的節(jié)能效果。
在這里必須提到的是電機(jī)轉(zhuǎn)速下降后對(duì)于溫升的影響，因而在電機(jī)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、試驗(yàn)環(huán)節(jié)應(yīng)對(duì)該工況的特殊性予以評(píng)價(jià)，從電機(jī)材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面下功夫，規(guī)避低頻運(yùn)行時(shí)溫升的不符合。
●非正弦波形電源供電。大多數(shù)變頻器輸出電壓波形是非正弦波，在異步電機(jī)中產(chǎn)生諧波電流及諧波磁動(dòng)勢(shì)，這勢(shì)必會(huì)造成電機(jī)雜散損耗的增加。
●電機(jī)起動(dòng)和停機(jī)損耗。有些負(fù)載要求斷續(xù)運(yùn)行，甚至頻繁起動(dòng)，這樣將會(huì)使定子繞組頻繁受到?jīng)_擊力，鼠籠轉(zhuǎn)子也會(huì)因發(fā)熱不均勻，產(chǎn)生熱應(yīng)力，反復(fù)起動(dòng)會(huì)使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂。起動(dòng)時(shí)電機(jī)發(fā)熱增多而散熱條件較穩(wěn)態(tài)運(yùn)行差，多次起動(dòng)也會(huì)使電機(jī)過(guò)熱。因此在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)起動(dòng)次數(shù)及時(shí)間間隔都有規(guī)定。采用高轉(zhuǎn)子電阻電機(jī)，可以減少定轉(zhuǎn)子起動(dòng)電流，所以可減少能耗及電流沖擊影響。
節(jié)能高效電機(jī)是一種不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)
目前我國(guó)工業(yè)能耗約占總能耗的70%，其中電機(jī)能耗約占工業(yè)能耗的60%~70%，加上非工業(yè)電機(jī)能耗，電機(jī)實(shí)際能耗約占總能耗的50%以上。而現(xiàn)今高效節(jié)能電機(jī)應(yīng)用比例低。從節(jié)能和環(huán)保的角度分析，高效電機(jī)推廣和應(yīng)用已成為一種無(wú)法逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
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