關于高效電機那些事
時間：2020-03-11 10:41:00 來源：
高效電機（High Efficiency Motor）是指效率較高的電機，其效率值能到達GB18613-2012標準二級。高效電機采用新型電機設計、新工藝及新材料，通過降低電磁能、熱能和機械能的損耗，提高輸出效率。與標準電機相比，其效率平均提高4%。
從節約能源、保護環境出發，高效率電動機是現今國際發展趨勢，美國、加拿大、歐洲相繼頒布了有關法規。歐洲根據電動機的運行時間，制定的CEMEP標準將效率分為eff1、eff2、eff3三個等級，從2003-2006年間分步實施。近年出臺的IEC60034-30標準將電機效率分為IE1（對應eff2）、IE2（對應eff1）、IE3、IE4四個等級。我國承諾從2011年7月1日起執行IE2及以上標準。
目前我國工業能耗約占總能耗的70%，其中電機能耗約占工業能耗的60%~70%，加上非工業電機能耗，電機實際能耗約占總能耗的50%以上。而現今高效節能電機應用比例低。根據國家中小電機質量監督檢驗中心對國內重點企業198臺電機的抽樣調查，其中達到2級以上的高效節能電機比例只有8%，這對整個社會資源產生了極大的浪費。
有機構做過計算，如果將所有電動機效率提高5%，則全年可節約電量達765億千瓦時，這個數字接近三峽2008年全年發電量。所以說節能電機行業的發展空間大、需求性強。政策方面，國家標準化管理委員會于2012年發布了強制性標準《GB18613-2012中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》。
一高效電機的節能措施
電動機提高效率的措施。電機的節能是一項系統工程，涉及電動機的全壽命周期，從電動機的設計、制造到電動機的選型、運行、調節、檢修、報廢，要從電動機的整個壽命周期考慮其節能措施的效果，國內外在這方面主要考慮從以下幾個方面提高電機的效率。
節能電動機的設計是指運用優化設計技術、新材料技術、控制技術、集成技術、試驗檢測技術等現代設計手段，減小電動機的功率損耗，提高電動機的效率，設計出高效的電動機。
電動機在將電能轉換為機械能的同時,本身也損耗一部分能量,典型交流電動機損耗一般可分為固定損耗、可變損耗和雜散損耗三部分。可變損耗是隨負荷變化的，包括定子電阻損耗（銅損）、轉子電阻損耗和電刷電阻損耗；固定損耗與負荷無關，包括鐵芯損耗和機械損耗。鐵損又由磁滯損耗和渦流損耗所組成，與電壓的平方成正比，其中磁滯損耗還與頻率成反比；其他雜散損耗是機械損耗和其他損耗，包括軸承的摩擦損耗和風扇、轉子等由于旋轉引起的風阻損耗。
二高效電機的特點
1、節約能源、降低長期運行成本，非常適合紡織、風機、水泵、壓縮機使用，靠節電一年可收回電機購置成本；
2、直接啟動、或用變頻器調速，可全面更換異步電機；
3、稀土永磁高效節能電機本身可比普通電機節約電能15℅以上；
4、電機功率因數接近1，提高電網品質因數，無需加功率因數補償器；
5、電機電流小，節約輸配電容量、延長系統整體運行壽命；
6、節電預算：以55千瓦電機為例，高效電機比一般電機節電15℅，電費每度按0.5元計算，使用節能電機一年內靠節電可收回更換電機的費用。
高效電機的優點
直接啟動，可全面更換異步電機。
稀土永磁高效節能電機本身可比普通電機節約電能3℅以上。
電機功率因數一般高于0.90，提高電網品質因數，無需加功率因數補償器。
電機電流小，節約輸配電容量、延長系統整體運行壽命。
加驅動器可實現軟起、軟停、無級調速，節電效果進一步提高。
三電機的五大損耗
定子損耗
降低電動機定子I^2R損耗的主要手段實踐中采用較多的方法是：
1、增加定子槽截面積，在同樣定子外徑的情況下，增加定子槽截面積會減少磁路面積，增加齒部磁密；
2、增加定子槽滿槽率，這對低壓小電動機效果較好，應用繞線和絕緣尺寸、大導線截面積可增加定子的滿槽率；
3、盡量縮短定子繞組端部長度，定子繞組端部損耗占繞組總損耗的1/4～1/2,減少繞組端部長度,可提高電動機效率。實驗表明,端部長度減少20%,損耗下降10%。
轉子損耗
電動機轉子I^2R損耗主要與轉子電流和轉子電阻有關，相應的節能方法主要有：
1、減小轉子電流，這可從提高電壓和電機功率因素兩方面考慮；
2、增加轉子槽截面積；
3、減小轉子繞組的電阻，如采用粗的導線和電阻低的材料，這對小電動機較有意義，因為小電動機一般為鑄鋁轉子，若采用鑄銅轉子，電動機總損失可減少10%～15%，但現今的鑄銅轉子所需制造溫度高且技術尚未普及，其成本高于鑄鋁轉子15%～20%.
鐵耗
電動機鐵耗可以由以下措施減小：
1、減小磁密度，增加鐵芯的長度以降低磁通密度，但電動機用鐵量隨之增加；
2、減少鐵芯片的厚度來減少感應電流的損失，如用冷軋硅鋼片代替熱軋硅鋼片可減小硅鋼片的厚度，但薄鐵芯片會增加鐵芯片數目和電機制
- 上一篇：發電機故障和異常狀態
- 下一篇：破冰回暖 中國工程機械行業大事記
