當(dāng)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能時(shí),YE3電機(jī)本身也會(huì)損失一部分能量。YE3電機(jī)的損耗可分為三部分:可變損耗,固定損耗和雜散損耗。
1.可變損耗隨負(fù)載而變化,包括定子電阻損耗(銅損耗),轉(zhuǎn)子電阻損耗和電刷電阻損耗。
2.固定損耗與負(fù)載無(wú)關(guān),包括鐵心損耗和機(jī)械損耗。磁芯損耗由磁滯損耗和渦流損耗組成,它們與電壓的平方成正比,與頻率成反比。
3.其他雜散損耗是機(jī)械損耗和其他損耗,包括軸承的摩擦損耗和由風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)引起的風(fēng)阻損耗。
這里有一些減少YE3電機(jī)損耗的措施:
一、定子損耗
減少YE3電機(jī)定子1^2R損耗的主要方法如下:
1.在相同的定子外徑下,增加定子槽的截面積將減小磁路面積并增加齒的磁密度。
2.對(duì)于低壓小型YE3電機(jī),增加定子槽的全槽比。通過(guò)采用較佳繞組和絕緣尺寸以及較大的導(dǎo)體截面積,可以提高定子的全開(kāi)槽率。
3.定子繞組的端部損耗占總繞組損耗的1/4?1/2。減少端部繞組的長(zhǎng)度可以提高YE3電機(jī)的效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,末端長(zhǎng)度減少了20%,損耗減少了10%。
二、轉(zhuǎn)子損耗
YE3電機(jī)轉(zhuǎn)子的1^2R損耗主要與轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子電阻有關(guān),相應(yīng)的節(jié)能方法如下:
1.可以從增加電壓和增加YE3電機(jī)功率兩個(gè)方面考慮降低轉(zhuǎn)子電流;
2.增加轉(zhuǎn)子槽的截面積;
3.對(duì)于YE3電機(jī),降低轉(zhuǎn)子繞組的電阻(例如使用粗線和低電阻材料)更有意義,因?yàn)樾⌒碗妱?dòng)機(jī)通常是鑄鋁轉(zhuǎn)子。如果使用鑄銅轉(zhuǎn)子,則電動(dòng)機(jī)的總損耗可減少10%-15%。但是,鑄銅轉(zhuǎn)子的制造溫度很高,該技術(shù)尚未普及,其成本比鑄鋁轉(zhuǎn)子高15%-20%。
三、鐵芯損耗
可以通過(guò)以下措施減少電動(dòng)機(jī)的鐵損:
1.為了減小磁通密度,增加鐵芯的長(zhǎng)度以減小磁通密度。
2.例如,可以通過(guò)使用冷軋硅鋼板代替熱軋硅鋼板來(lái)減小硅鋼板的厚度,但是薄鐵屑將增加鐵屑的數(shù)量和電動(dòng)機(jī)制造的成本。
3.使用具有良好導(dǎo)電性的冷軋硅鋼板來(lái)減少磁滯損耗。
4.使用高性能鐵屑絕緣涂料。
5.熱處理和制造技術(shù),鐵屑加工后的殘余應(yīng)力會(huì)嚴(yán)重影響電機(jī)的損耗。在加工硅鋼板時(shí),切割方向和沖剪應(yīng)力對(duì)鐵損有很大影響。沿著硅鋼片的軋制方向進(jìn)行切割和對(duì)硅鋼片進(jìn)行熱處理可以將損失降低10%?20%。
四、雜散損失
目前,對(duì)YE3電機(jī)雜散損耗的認(rèn)識(shí)仍處于研究階段
1.熱處理和精加工用于減少轉(zhuǎn)子表面短路。
2.轉(zhuǎn)子槽的內(nèi)表面已絕緣。
3.改進(jìn)了定子繞組的設(shè)計(jì)以減少諧波。
4,通過(guò)改進(jìn)轉(zhuǎn)子槽的配合設(shè)計(jì)和配合,增加定子和轉(zhuǎn)子槽,將轉(zhuǎn)子槽設(shè)計(jì)成斜槽,采用正弦繞組,分散繞組和短節(jié)距繞組串聯(lián),可以大大降低高次諧波。通過(guò)使用磁性縫隙泥漿或磁性縫隙楔塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的絕緣縫隙楔塊,并用磁性縫隙泥漿填充電動(dòng)機(jī)定子鐵心的縫隙,是減少附加雜散損耗的有效方法。
五、風(fēng)摩擦損失
風(fēng)摩擦損耗約占電動(dòng)機(jī)總損耗的25%,應(yīng)引起注意。摩擦損耗主要是由軸承和密封件引起的,可以通過(guò)以下措施減少摩擦損耗:
1.軸的尺寸應(yīng)盡可能減小,但應(yīng)滿足輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的要求。
2.使用高效軸承。
3.使用高效的潤(rùn)滑系統(tǒng)和潤(rùn)滑劑。
4.采用先進(jìn)的密封技術(shù)。
1.可變損耗隨負(fù)載而變化,包括定子電阻損耗(銅損耗),轉(zhuǎn)子電阻損耗和電刷電阻損耗。
2.固定損耗與負(fù)載無(wú)關(guān),包括鐵心損耗和機(jī)械損耗。磁芯損耗由磁滯損耗和渦流損耗組成,它們與電壓的平方成正比,與頻率成反比。
3.其他雜散損耗是機(jī)械損耗和其他損耗,包括軸承的摩擦損耗和由風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)引起的風(fēng)阻損耗。
這里有一些減少YE3電機(jī)損耗的措施:
一、定子損耗
減少YE3電機(jī)定子1^2R損耗的主要方法如下:
1.在相同的定子外徑下,增加定子槽的截面積將減小磁路面積并增加齒的磁密度。
2.對(duì)于低壓小型YE3電機(jī),增加定子槽的全槽比。通過(guò)采用較佳繞組和絕緣尺寸以及較大的導(dǎo)體截面積,可以提高定子的全開(kāi)槽率。
3.定子繞組的端部損耗占總繞組損耗的1/4?1/2。減少端部繞組的長(zhǎng)度可以提高YE3電機(jī)的效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,末端長(zhǎng)度減少了20%,損耗減少了10%。
二、轉(zhuǎn)子損耗
YE3電機(jī)轉(zhuǎn)子的1^2R損耗主要與轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子電阻有關(guān),相應(yīng)的節(jié)能方法如下:
1.可以從增加電壓和增加YE3電機(jī)功率兩個(gè)方面考慮降低轉(zhuǎn)子電流;
2.增加轉(zhuǎn)子槽的截面積;
3.對(duì)于YE3電機(jī),降低轉(zhuǎn)子繞組的電阻(例如使用粗線和低電阻材料)更有意義,因?yàn)樾⌒碗妱?dòng)機(jī)通常是鑄鋁轉(zhuǎn)子。如果使用鑄銅轉(zhuǎn)子,則電動(dòng)機(jī)的總損耗可減少10%-15%。但是,鑄銅轉(zhuǎn)子的制造溫度很高,該技術(shù)尚未普及,其成本比鑄鋁轉(zhuǎn)子高15%-20%。
三、鐵芯損耗
可以通過(guò)以下措施減少電動(dòng)機(jī)的鐵損:
1.為了減小磁通密度,增加鐵芯的長(zhǎng)度以減小磁通密度。
2.例如,可以通過(guò)使用冷軋硅鋼板代替熱軋硅鋼板來(lái)減小硅鋼板的厚度,但是薄鐵屑將增加鐵屑的數(shù)量和電動(dòng)機(jī)制造的成本。
3.使用具有良好導(dǎo)電性的冷軋硅鋼板來(lái)減少磁滯損耗。
4.使用高性能鐵屑絕緣涂料。
5.熱處理和制造技術(shù),鐵屑加工后的殘余應(yīng)力會(huì)嚴(yán)重影響電機(jī)的損耗。在加工硅鋼板時(shí),切割方向和沖剪應(yīng)力對(duì)鐵損有很大影響。沿著硅鋼片的軋制方向進(jìn)行切割和對(duì)硅鋼片進(jìn)行熱處理可以將損失降低10%?20%。
四、雜散損失
目前,對(duì)YE3電機(jī)雜散損耗的認(rèn)識(shí)仍處于研究階段
1.熱處理和精加工用于減少轉(zhuǎn)子表面短路。
2.轉(zhuǎn)子槽的內(nèi)表面已絕緣。
3.改進(jìn)了定子繞組的設(shè)計(jì)以減少諧波。
4,通過(guò)改進(jìn)轉(zhuǎn)子槽的配合設(shè)計(jì)和配合,增加定子和轉(zhuǎn)子槽,將轉(zhuǎn)子槽設(shè)計(jì)成斜槽,采用正弦繞組,分散繞組和短節(jié)距繞組串聯(lián),可以大大降低高次諧波。通過(guò)使用磁性縫隙泥漿或磁性縫隙楔塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的絕緣縫隙楔塊,并用磁性縫隙泥漿填充電動(dòng)機(jī)定子鐵心的縫隙,是減少附加雜散損耗的有效方法。
五、風(fēng)摩擦損失
風(fēng)摩擦損耗約占電動(dòng)機(jī)總損耗的25%,應(yīng)引起注意。摩擦損耗主要是由軸承和密封件引起的,可以通過(guò)以下措施減少摩擦損耗:
1.軸的尺寸應(yīng)盡可能減小,但應(yīng)滿足輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的要求。
2.使用高效軸承。
3.使用高效的潤(rùn)滑系統(tǒng)和潤(rùn)滑劑。
4.采用先進(jìn)的密封技術(shù)。




