周 晶，周 亮
（西安泰富西玛电机有限公司 陕西 西安 710018）
【摘 要】以降低各种损耗（铜、铁、机械和杂散耗等）、提高电动机效率为目的，介绍了如何在电机结构和性能参数计算上做调整。并且在设计时应进行其他参数的调整，以使之在提高效率的同时，满足其他主要性能指标。
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关键词 节能型；损耗；效率；惠民工程
Investigate into Energy-saving three-phase asynchronous motors
Zhou Jing，Zhou Liang
（Xian Tech Full SIMO Electrical Co. Ltd Shaanxi Xi’;an 710018）
【Abstract】To reduce various losses on iron， copper and other related components and to improve the efficiency of the motor， this paper introduces the idea on how to make adjustments on the mechanical structure of motors and the parameter of performance. Besides， Adjustment on parameters should also be made during the process of designing the product to improve the efficiency of the motors as well as to fulfill the rest of the parameters of performance.?
【Key words】Energy saving;Loss;Efficiency;Huimin project
1. 引言?
据相关资料报道，我国电动机消耗的电能大约占国家工业用电的60%～70%，但是，我国的中小型电动机效率平均为87%，比国际水平低5%左右，而实际运行效率更要低2%左右。在实际应用中，大多数为三相异步电动机，因此研究和探索其节能运行将是实现节能降耗的重要措施。
2. 三相异步电动机损耗分析?
三相异步电动机的功率流程图如图1所示，根据定义η=P2/P1=1-Σp/P1其中Σp=pcu1+pfe+pcu2+pm+pΔ。从空载到额定负载时，因?m和n变化不大，可认为pfe、pm为不变损耗；pcu1和pcu2为可变损耗。如何减小这些损耗，将是我们讨论的问题。?
2.1 pfe为磁滞损耗pcz和涡流损耗pwl的合成，他们将占总损耗的20%~25%，实验表明，pcz∝B2f，pwl∝B2f2，pfe∝B?2f1.3 对于一般用途频率f为常数，降低磁密B就可以减少pfe。由于铁心的磁通交变时，铁心内也会感应电势和和电流，所以把铁心截成很薄并且相互绝缘的片状，截断涡流路径，就可以大大减少pwl。在材料上选择更优质的材料，减少B就可以减少pfe。?
2.2 pm是由滚动轴承损耗、转子表面对空气的摩擦损耗以及风扇和空气摩擦的损耗组成，占总损耗的10%～50%，减少电机机械损耗主要从以下几个方面入手解决：?
（1）调整电机风扇大小以降低机械损耗，电机的风扇用于自身的热量散发，但风扇摩擦空气会造成风损，风扇越大损耗就越大，因此选择合适的风扇使电机温度不超过绝缘材料所允许温升为准。?
（2）减少摩擦以降低pm，电机轴承噪声、振动、过热、都是一种能量的散发，降低这些指标、保证电机的正常运行和寿命在于如何选择合理的轴承和润滑脂。比如选择SKF E2能效型轴承和润滑脂。?
（3）保证加工精度，正确安装电机，减少机械损耗。如果电机安装不好，会引起振动大、摩擦大造成机械损耗的增加。?
2.3 pcu1是在电机定子绕组上发生的损耗Pcu1=m1I12r1 。
m1 为定子绕组的相数； I1为定子的相电流； r1 为定子绕组相电阻
pcu2为转子上发生的损耗pcu2= m2I2’;?2r2’; ；m2 为定子绕组的相数
I2’;为定子的相电流；r2’;为定子绕组相电阻
减小电阻可以有效的降低pcu1，pcu2。
3. 三相异步电动机损耗分析?
三相异步电动机的工作特性的参数很多，因此在运行性能、材料耗量等设计求解值之间组成函数关系，并单值的求出每一设计解值是不可能的。如果刻意的去调整某一性能，经常会顾此失彼。所以在提高η，要多方面的考虑。普通情况下有以下几个方案选择：?
3.1 如果槽满率较低，可以增大定子绕组导线截面积，减小r1，使定子电密J1和pcu1减少。?
3.2 如果定子齿、定子轭磁密Bt1、Bj1或转子齿、转子轭磁密Bt2、Bj2较低，可以增大定子或转子槽面积以增加导线截面积，减少r1或r2，使定子电密J1和pcu1减少或转子电密J2和pcu2减少。?
3.3 如果气隙磁密Bδ较低并且cosφ及起动电流Ist有裕量，可以减少每槽导体数N以增大导体截面积，减小r1，使定子电密J1和pcu1减少。
3.4 如果各部分磁密均较高，cosφ无裕量，可以增加铁心长lt或增大定子外径D1，减少磁密以增大槽面积及导体截面积，减少r1或r2，使定子电密J1和pcu1减少或转子电密J2和pcu2减少。?
3.5 如果Bδ较低，cosφ有裕量，Bt1、Bj1或J2较低，可以缩小定子槽口宽度Di1或同时增大定子槽面积、导线截面积，可以使pfe减小或J1和pcu1减少。?
3.6 如果cosφ有裕量，可以适当加大气隙值δ。
综上所述，节能型三相异步电动机需要增大用铜量及用铁量，使其降低各项损耗及热负荷，所以绕组的发热量小，我们又可以适当缩小风扇减小风磨损耗。如果再采用优质的轴承，用更好的硅钢片，就可以进一步的提高效率。
4. 结束语?
高效率三相异步电动机项目技术的市场前景是很好的。而且，当前国家又有推广应用节能产品的优惠政策。只要企业能按照国家政策办事，加上企业自身的努力，在高效率三相异步电动机项目技术的推广上一定会取得好成绩的。推广应用高效率三相异步电动机，执行国家节能产品惠民工程政策，需要企业、政府及全社会的共同努力。
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参考文献
［1］ GB18613-2006中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级［S］.
［2］ IEC61972《三相笼型感应电动机损耗和效率试验方法》 ［S］.
［3］ GB/T22722-2008《YX3系列（IP55）高效率三相异步电动机技术条件（机座号80～355）》.
［4］ JB/T10686-2006《高效率三相异步电动机技术条件》［S］.
［5］ 电机设计 ［M］西安交通大学陈世坤主编 机械工业出版社出版.
［6］ 异步电动机设计手册［M］付丰礼 唐孝镐主编机械工业出版社出版.
［7］ 中小型旋转电机设计手册［M］黄国强 付丰礼主编中国电力出版社出版.
［8］ 电动机修理手册［M］赵家礼主编机械工业出版社出版.