如何降低泵電機損耗
作者：泵 來源：電機 發布時間：2024-06-04
一、電機損耗類型
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，電動機損耗一般可分為可變損耗、固定損耗和雜散損耗三部分。
1. 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。
2. 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。
3. 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等。
二、降低電機損耗的措施
1. 定子損耗
定子I^2R損耗俗稱定子銅耗，定子銅耗與輸出功率關系很大，輸出功率越大，輸入電流越大，溫度越高，定子銅耗越大。以額定輸入額定負荷為參考，效率較高的電機，定子銅耗在五大損耗中比重大，一般大于總損耗的30%。
降低電動機定子I^2R損耗的主要方法有：
（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%。
2. 鐵芯損耗
交流電機的交變磁場在鐵心中產生的渦流電流損耗，渦流過大，使得電機整體溫升過高，繞組散熱速度降低，導致繞組過熱電機燒壞。
降低電動機鐵耗的方法有：
（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造成本；
（3）采用導磁性能良好的冷軋硅鋼片降低磁滯損耗；
（4）采用高性能鐵芯片絕緣涂層；
（5）熱處理及制造技術，鐵芯片加工后的剩余應力會嚴重影響電動機的損耗，硅鋼片加工時，裁剪方向、沖剪應力對鐵芯損耗的影響較大。順著硅鋼片的碾軋方向裁剪、并對硅鋼沖片進行熱處理，可降低10%～20%的損耗等方法來實現。
3. 轉子損耗
轉子I^2R損耗俗稱轉子銅耗，主要與轉子電流和轉子電阻有關。
電動機轉子I^2R損耗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%。
4. 風摩損耗
電機轉動過程中，轉子外表面、散熱風扇均與空氣產生摩擦，空氣會對轉動部位產生阻力，克服這些阻力所耗用的功就叫風損摩耗。
風摩損耗占電機總損失的25%左右，應引起重視。摩擦損失主要有軸承和密封引起，可采取以下措施降低：
（1）盡量減小軸的尺寸，但需滿足輸出扭矩和轉子動力學的要求；
（2）使用高效軸承；
（3）使用高效潤滑系統及潤滑劑；
（4）采用先進的密封技術。
5. 雜散損耗
電動機在負載運行時的總雜耗由空載雜耗和負載雜耗組成。空載雜耗是指，由空載試驗所測定的鐵耗中除了磁通在定子導磁部分產生的基本鐵耗外的各種損耗之和；負載雜耗是指除鐵耗、機械損耗和定轉子銅耗以外, 由電機的負載電流所引起的各種損耗之和。
目前對電動機雜散損耗的認識仍然處于研究階段，降低雜散損失的主要方法有：
（1）采用熱處理及精加工降低轉子表面短路；
（2）轉子槽內表面絕緣處理；
（3）通過改進定子繞組設計減少諧波；
（4）改進轉子槽配合設計和配合減少諧波，增加定、轉子齒槽、把轉子槽形設計成斜槽、采用串接的正弦繞組、散布繞組和短距繞組可大大降低高次諧波;采用磁性槽泥或磁性槽楔替代傳統的絕緣槽楔、用磁性槽泥填平電動機定子鐵芯槽口，是減少附加雜散損耗的有效方法。
