电机如何节能?北京赛车官方正版投注

日期:2019-11-08编辑作者:北京赛车官方正版投注

优化转子/定子叠片的尺寸及其所用钢材的质量磁滞损耗和涡流损耗一起称为磁芯损耗,总损耗的20%左右是由涡流和磁芯饱和引起的。叠片中产生的涡流相对于不断变化的磁场移动,会导致显著的功率损失。叠层定子磁芯可减少涡流损耗,并基于铁的质量、电阻率、密度、厚度、频率和磁通密度,涡流损耗可以通过更多的叠片来最小化。磁滞损耗是磁路在磁通量不断变化时产生的,电机中使用的大多数载荷材料是用于定子和转子铁心的钢,通过减少叠片厚度,使磁通密度和磁芯损耗最小化。通过退火选用更好等级的叠片用钢以改变晶粒结构以便于磁化,可以降低磁滞损耗。通过增加含硅钢的电阻率来减少涡流损耗,但硅含量增加了冲压过程中的模具磨损,因为它增加了钢的硬度。冲压过程中损坏的钢晶体严重降低了受影响体积的磁性质量。退火使叠片变平,并使冲压过程中受损的晶体再结晶,从而将一个薄板厚度延伸到叠片中。 使用浸浴工艺进行定子层压浸渍定子加强定子绕组的电气绝缘,防止化学品或恶劣环境影响,并增强散热。热固性塑料包括环氧树脂、酚醛树脂和聚酯用于浸渍定子,采用洗浴方法是将定子浸入树脂中较长时间,以确保最佳渗透和保护。另一种浸渍方法被称为真空压力,它使用一个先排空然后加压的罐,以实现对定子的渗透。最终实现从电绕组中抽出气穴,提高了绕组的热导率。 槽满率一定程度会影响定子绕组使其质量低会导致总损耗的60%,因此为了减少总损耗,定子绕组的质量必须较大,从而降低电阻。与标准效率电机相比,高效电机含有超过20%的额外铜,定子的绝缘绕组被放置在钢片的槽内。横截面积必须足够大,以满足电机的额定功率。一般情况下,感应电动机采用开放式或半封闭式定子槽。在半封闭槽中,槽的开口比槽的宽度小得多,与开口槽相比,缠绕更困难,制造更耗时。在设计阶段必须选择定子槽的数量,因为该数量会影响重量、成本和运行特性。多槽的优点是减少漏抗,减少齿脉动损耗,提高过载能力,更多定子槽的缺点是成本增加、重量增加、磁化电流增加、铁损耗增加、冷却不良、温升增加和效率降低。 转子压铸采用优质纯铝定制设计的转子可以最大限度地提高起动转矩,降低导体电阻,提高效率。大多数感应电动机转子都采用鼠笼式设计。它们坚固耐用,结构简单,价格较低,但它们的启动扭矩较低。铜转子提高了效率,但制造起来既困难又昂贵。 转子和定子之间的气隙达到最佳气隙是标准径向电机中电机转子和定子之间的径向距离。为了提高设计效率,需要保持最佳气隙。气隙尺寸涉及定子、转子、电机外壳和轴承的设计。所有这些都会影响定子和转子轴的精确对准。漆包线磁铁或漆包线是一种电解精炼的铜或铝线,已完全退火并涂有一层或多层绝缘层。例如,使用总共有12层绝缘层的电线。典型的绝缘膜,随着温度范围的增加,有聚乙烯、聚氨酯、聚酯和聚酰亚胺,最高温度可达250°C。较厚的矩形或方形磁铁线用高温聚酰亚胺或玻璃纤维胶带包裹,使用更多的铜,更大的导体棒和导体增加了定子和转子绕组的横截面积。这降低了绕组的电阻,并减少了电流造成的损耗,高效电动机的定子绕组中的铜通常会多出20%。 总结电机由很多的零部件构成,每个零部所提供不同的结构和功能属性不同,导致在电机系统的功能不同,每个零部件提供功能优劣最终影响电机输入性能。通过优化马达各个部件的性能,最终使电机的性能达到最优。

老式电动机的节能改造:

3、无转矩滞后

电机效率是一个关键的设计参数,电机设计的效率比以往任何时候都更为重要。节能电机采用优质材料和优化设计,以实现更高的效率。例如,转子中的铝含量越高,定子中的槽填充系数越高,电阻损失越小。优化的转子结构和转子-定子气隙减少杂散负载损失。改进的冷却风扇设计使电机冷却的风阻损失最小,转子和定子铁芯采用更高质量和更薄的钢叠片,可大大降低磁化损耗。最后,降低摩擦损失是由更高质量的轴承造成的。下图为交流感应电动机解剖图,说明了外壳、轴承部件。

电动机定子绕组电阻损失:降低电动机定子绕组的电阻是减少定子损失的主要手段,实践中采用较多的方法是:增加定子槽截面积,在同样定子外径的情况下,增加定子槽截面积会减少磁路面积,增加齿部磁密;增加定子槽满槽率,这对低压小电动机效果较好,应用最佳绕线和绝缘尺寸、大导线截面积可增加定子的满槽率;尽量缩短定子绕组端部长度,定子绕组端部损耗占绕组总损耗的1/4——1/2,减少绕组端部长度,可提高电动机效率。实验表明,端部长度减少20%,损耗下降10%。

9、快速响应有刷线圈

北京赛车官方正版投注 1

电动机摩擦损失及流动损失:摩擦损失和流动损失以往未得到人们应有的重视,它占电机总损失的25%左右。摩擦损失主要有轴承和密封引起,可由尽量减小轴的尺寸,但需满足输出扭矩和转子动力学的要求;使用高效轴承;使用高效润滑系统及润滑剂;采用先进的密封技术,如有无弹簧的新密封使用情况的报道,称通过有效减少与轴的接触压力,可使以6000 rpm转动的45mm直径的轴降低损耗近50 W;流动损失是由冷却风扇和转子通风槽引起的,用于产生空气流动来冷却电动机。流动损失一般占电动机总损失的20%左右。整个电动机的流体力学及传热学分析较复杂,其复杂程度甚至超过航天飞机部件分析,好的流体力学和传热学设计会极大提高电动机的冷却效率并降低流动损失。

铜板线圈方式无有槽硅钢片,无磁滞损耗,无齿槽效应减少了速度和转矩波动。

电动机铁耗损失:电动机铁耗损失可以由减小磁密度,增加铁芯的长度以降低磁通密度,但电动机用铁量随之增加;减少铁芯片的厚度来减少感应电流的损失,如用冷轧硅钢片代替热轧硅钢片可减小硅钢片的厚度,但薄铁芯片会增加铁芯片数目和电机制造陈本;采用导磁性能良好的冷轧硅钢片降低磁滞损耗;采用高性能铁芯片绝缘涂层;热处理及制造技术,铁芯片加工后的剩余应力会严重影响电动机的损耗,硅钢片加工时,裁剪方向、冲剪应力对铁芯损耗的影响较大。顺着硅钢片的碾轧方向裁剪、并对硅钢冲片进行热处理,可降低10%——20%的损耗 等方法来实现。

12、散热效果好

特点

当直流电机处于静止状态时,如果绕组一相切断或电源切断一相接通电源,绕组的发生的磁场点2个大小相等,方向相反旋转磁场,它们和转子作用发生的扭矩大小相等,方向相反相互抵消,零起动转矩电机不能启动,这便是空心杯减速电机的缺点。

1. 节约能源、降低长期运行成本,非常适合纺织、风机、水泵、压缩机使用,靠节电一年可收回电机购置成本;

空心杯电机缺点:

采用新的绝缘材料增大导线截面积。对于沥青云母带浸胶绝缘的高压电动机,在定子线圈大修时,可采用环氧玻璃粉云母带绝缘达到节能目的。 电动机的变频调速。采用其他连续调速运行方式,使用调压调速器、变极电动机、电磁耦合调速器、变频调速装置等。 提高电动机的电压。

1、功率密度高

电动机转子绕组电阻损失:电动机转子的损失主要与转子电流和转子电阻有关,相应的节能方法主要有:减小转子电流,这可从提高电压和电机功率因素两方面考虑;增加转子槽截面积;减小转子绕组的电阻,如采用粗的导线和电阻低的材料,这对小电动机较有意义,因为小电动机一般为铸铝转子,若采用铸铜转子,电动机总损失可减少10%——15%,但目前铸铜转子所需制造温度高且技术尚未普及,其成本高于铸铝转子15%——20%。

7、速度曲线平滑,噪音小

电动机在将电能转换为机械能的同时,本身也损耗一部分能量。这些损耗一般可分为固定损耗、可变损耗和杂散损耗三部分。可变损耗是随负荷变化的,包括定子电阻损耗、转子电阻损耗和电刷电阻损耗;固定损耗与负荷无关,包括铁芯损耗和机械损耗。铁损又由磁滞损耗和涡流损耗所组成,与电压的平方成正比,其中磁滞损耗还与频率成反比;其他杂散损耗是机械损耗和其他损耗,包括轴承的摩擦损耗和风扇、转子等由于旋转引起的风阻损耗;其主要提高效率的措施有:

空心杯电机的寿命一般在15年至20年,空心杯电机的寿命长短大体上取决于使用者的保养,使用环境的好坏及电机在使用中受到的电磁、热、振动等因素,具体的空心杯电机应具体的分析。

节能电机采用新型电机设计、新工艺及新材料,通过降低电磁能、热能和机械能的损耗,提高输出效率。与标准电机相比,使用节能电机的节能效果非常明显,通常情况下效率可平均提高4%。

马达的效率高在于:铜板线圈方式没有卷线和有槽硅钢片造成的涡流和磁滞损耗;另外,电阻较小,降低了铜损。

  1. 直接启动、或用变频器调速,可全面更换异步电机;

  2. 稀土永磁高效节能电机本身可比普通电机节约电能15℅以上;

  3. 电机功率因数接近1,提高电网品质因数,无需加功率因数补偿器;

  4. 电机电流小,节约输配电容量、延长系统整体运行寿命;

一、空心杯电机结构原理

电机如何节能?

空心杯减速电机的缺点是一种危险很大的故障,首先我们需要检查下直流电机是否故障,检查电源电路是否有断路开关,是否有熔保险丝,然后检查三相绕组各相有无断流现象。

更换电动机的外风扇,将电动机的外风扇改为节能型,对于不同型号的电动机,有对应的节能型风扇产品可供选用,主要用于单方向运转的2极和4极电动机,改后可提高效率1.35%——2.55%。

5、启动转矩低

合理选用电动机类型。Y系列电动机是全国统一设计的新系列产品,是国内目前较先进的异步电动机,其优点是效率高、节能、启动性能好。新购电动机时,应首先考虑选用高效节能的品牌,然后按需要考虑其他性能指标,以利节约电能。 合理选用电动机的额定容量。国家对三相异步电动机3个运行区域作了如下规定:负载率在70%——100%之间为经济运行区;负载率在40%——70%之间为一般运行区;负载率在40%以下为非经济运行区。

四、空心杯电机使用寿命

当异步电动机轻载时,降低其外在的电源电压,可以实现节能。 提高功率因数。在异步电动机的出线端并联适量的电容进行无功补偿,可提高功率因数,减少无功损耗,有效实现了节约电能。若电动机容量选得过大,虽然能保证设备正常运行,但不仅增加了投资,而且它的效率和功率因数也都很低,造成电力的浪费。因此考虑到既能满足设备运行的需要,又能使其尽可能地提高效率,一般负载率保持在60%——100%较为理想。

2、效率高

北京赛车官方正版投注 2

空心杯电机优点:

典型交流电动机损耗

通常如好好的保养,合理的选择空心杯电机的容量和安装的形式等,都会使电机的使用寿命达到所设计的使用寿命,甚至远远超过设计寿命。

电动机杂散损失:目前对电动机杂散损失的认识仍然处于研究阶段,现今一些降低杂散损失的主要方法有:采用热处理及精加工降低转子表面短路;转子槽内表面绝缘处理;通过改进定子绕组设计减少谐波;改进转子槽配合设计和配合减少谐波,增加定、转子齿槽、把转子槽形设计成斜槽、采用串接的正弦绕组、散布绕组和短距绕组可大大降低高次谐波;采用磁性槽泥或磁性槽楔替代传统的绝缘槽楔、用磁性槽泥填平电动机定子铁芯槽口,是减少附加杂散损耗的有效方法。

例如,像通用有刷小功率电机,其寿命就主要取决于换向器,轴承,电刷的长短,它们的寿命终结后,无法更换。

6. 节电预算:以55千瓦电机为例,高效电机比一般电机节电15℅,电费每度按0.5元计算,使用节能电机一年内靠节电可收回更换电机的费用。

以上就是小编为您讲解关于空心杯电机结构原理、优缺点、型号与使用寿命的全部知识内容。多年来空心杯电动机凭借着突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性使得其在很多领域代表了电动机的发展方向。而且作为高效率的能量转换装置,空心杯电动机在很多应用场合都拥有了不可替代的地位。

电机如何节能呢?电动机广泛应用于工业、农业、国防、公共设施及家用电器等各领域中的机械装备、风机、水泵、压缩机、冶金、石化、纺织、造纸、交通、建筑、矿山、食品等行业,属于量大面广的通用标准产品。目前,电动机的用电量平均占世界各国总用电量的40%以上,占工业用电量的60%以上。据美国、欧盟等统计,电动机用电量约占总用电量的42%——50%;三相异步电动机用电量占电动机总用电量的90%左右;37kW及以下电动机占电动机总装机数95%以上、占电动机总用电量的50%左右。

随着科学技术的不断发展,电动机技术也在不断地革新。尤其是如今工业领域对电动机的伺服特性不断提出更高的期望和要求,空心杯电机也就应运而生了。空心杯电机采用的是无铁芯转子,这种新颖的转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗,大大地提高了电动机的伺服特性。既然空心杯电机功能如此强大,下面小编为您详细讲解空心杯电机结构原理、优缺点、型号与使用寿命的先关知识。

定子由永磁体、壳体、法兰组成。外壳提供了恒定的磁场,使电机无铁损耗。没有软磁性牙齿。所产生的转矩是均匀的,即使在低速下也能使运行平稳。在较高的速度下,电机能减少振动,减少噪音。有绕组和换向器的转子。绕组通过所谓的换向板连接到轴上。线圈在磁铁和外壳之间的气隙中运动。换向系统使用一对贵金属刷减少了电刷火花。减少的电刷火花产生较少的电磁排放。

空心杯电动机采用的是无铁芯转子,也叫空心杯型转子,在结构上突破了传统电机的转子结构形式。空心杯电动机属于直流永磁的伺服、控制电动机,也可以将其归类为微特电机。

1、空心杯电机结构

8、高速无刷线圈

对直流电机,永磁直流电机等中小功率的电机,它们的寿民就取决于整流子和绕组的绝缘寿命,轴承的损坏和电刷磨光可以更换,甚至于永磁材料退磁后可进行再冲磁,这就延长了电机的寿命,比买新电机要便宜多了。

4、无齿槽效应

铜板线圈方式的有刷马达,由于感应值低,电流对电压的波动响应快。转子的转动惯量小,转矩与电流的响应速度相当。因此,转子加速度是传统的马达的 2 倍。

北京赛车官方正版投注 3

由于没有静止的硅钢片,所以不存在转子与定子间的径向磁力。在关键应用场合中,这一点尤其重要。因为转子与定子间的径向力会造成转子不稳定。减少径向力将改善转子的稳定性。

空心杯电动机在结构上突破了传统电机的转子结构形式,采用的是无铁芯转子,也叫空心杯型转子。

没有有槽的硅钢片,减小了转矩和电压的谐波。同时,由于马达内不存在 AC 场,所以也没有 AC 产生的噪音。仅有轴承和气流产生的噪音和非正弦波电流造成的振动。

高速运转时,电感值小是必要的。电感值小使启动电压低。通过增加极数和减少机壳的厚度,电感值变小有助于降低马达的重量。同时,又提高了功率密度。

功率密度是输出功率与重量或体积的比值,铜板线圈方式的马达体积小,性能好。与传统的线圈相比,铜板线圈方式的感应线圈要轻。

11、正弦波诱起电压

三、空心杯电机型号

峰值转矩与连续转矩的比值很大,是因为当电流上升到峰值的过程中,转矩常数是不变的。电流与转矩的线性关系使马达能产生较大的峰值转矩。传统的马达,当马达达到饱和后,不管再加多大的电流,马达的转矩不会再增加。

由于线圈的精确位置,马达的电压谐波较低;并且由于铜板线圈在气隙中的这种结构使产生的诱起电压波形平滑。正弦波驱动和控制器可以使马达产生平滑的转矩。这种特性在慢速运转的物件和精确位置控制上特别有用,平稳运转控制是其关键。

铜板线圈内外表面都有空气流动,这比有槽转子线圈的散热好。传统的漆包线嵌在硅钢片的槽里,线圈表面气流很少,散热情况不良,温升较大。同等的输出功率,铜板线圈方式的马达温升较小。

空心杯电机的结构组成为:后盖、接线端子、电刷端盖、电刷、换向器、杯形绕组、转轴、垫圈、滑动轴承、外壳、磁铁、法兰、定位环。

10、峰值转矩高

二、空心杯电机优缺点

6、转子与定子间无径向作用力

无磁滞损耗,无齿槽效应,启动转矩很低。在启动时,通常轴承负荷是唯一的阻碍。这种方式可以使风力发电机的启动风速很低。

市场常见空心杯电机型号为:供应直径Φ4、Φ6、Φ7、Φ8、Φ10、Φ12、Φ15空心杯电机。

空心杯电机分为有刷和无刷两种,有刷空心杯电机转子无铁芯,无刷空心杯电机定子无铁芯。

另外,重新启动电机,如果电机阻隔故障,不能启动,同时嗡嗡响的,这个时候及时切断电源。电源电缆断线的话,断了的时候更是查明,再下面的线索良好时熔保险丝,应该换同规格的熔场合启动器故障,应该认真的检查和修理发动机,如果一相巻线遮断,下面是重新考虑好或交换切断绕组。

2、空心杯电机原理

铜板线圈方式无有槽硅钢片,这就消除了槽与磁石相互作用的齿槽效应,线圈是没有铁心的结构,所有的钢铁部件要么一起转动,要么全部静止不动,齿槽效应和转矩滞后现象明显不存在。

这种转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗,同时其重量和转动惯量大幅降低,从而减少了转子自身的机械能损耗。所以空心杯电机属于直流、永磁、伺服微特电机。

无需卷线和有槽硅钢片,消除了它们产生的涡流和磁滞损耗;铜板线圈方式的涡流损耗很小并且易控制,提高了马达的效率,确保了较高的输出转矩和输出功率。

本文由北京赛车官方正版投注发布于北京赛车官方正版投注,转载请注明出处:电机如何节能?北京赛车官方正版投注

关键词: 电机 电动 定子 绕组 转子

电路识读5-小车电路识读方法北京赛车官方正版投

雾灯调节电路驻车灯接通时通电→保障丝H→前雾灯开关触点→镇流器16端子85→避雷器线圈→镇流器16 端子86→S106铰接...

详细>>

想符合潮流!永磁同步电机PK感应电机,谁是未来

再一次受到汽车小小值邓老编的邀请,这次来给大家科普一些关于驱动电机的知识。之前一期讲的是电动车的使用,...

详细>>

电机智能软起动的行使

电机又叫马达,是把电能转换成机械能的装置,1820年,丹麦物法学家奥斯特发掘了电流的磁效应。这一发觉不但把电...

详细>>

总结电动机振动十大原因、危害以及如何处理【

比喻:轨枕工段无齿锯电机械运输转中窥见电机定子电流来回摆动,电机振动慢慢增大,依据气象推断电机转子笼条...

详细>>