异步电动机能量损耗的组成
- 铜损耗:定子铜损、转子铜损、杂散损耗
- 铁芯损耗
- 机械损耗:通风损耗、摩擦损耗
减少电动机机械损耗的主要方法
- 采用高效率的风扇(如机翼型轴流风扇)
- 调整风罩与扇叶外圆之间的间隙
- 轻载电动机适当缩小风扇外径
- 采用高质量的轴承
- 采用优质润滑油
- 提高电机装配质量
减少电动机机械损耗的具体措施
调整电机风扇以降低机械损耗
电动机在转换电能为机械能的过程中会产生损耗,这些损耗以热的形式出现,导致电动机发热。定子绕组电流产生铜损,热量通过槽绝缘材料传导到定子铁芯,再通过铁芯传到电机外壳并散热到环境中。转子热量由转子铝耗和摩擦产生,传导到转子铁芯和内风扇表面,内风扇搅拌热量并在电机内部散热,随后再传导到定子铁芯、端盖、机座,最后由外风扇吹散。因此,外风扇风量的大小对控制电动机温度不超过其绝缘材料允许温度至关重要。
国家标准规定了各种绝缘等级电动机在额定运行条件下的允许温升,要求电动机中最热点温度不允许超过其绝缘等级的极限温度。常用绝缘等级如下表:
绝缘等级 | 允许温度极限 | 环境温度规定值 | 热点温差 | 允许温升 |
---|---|---|---|---|
A级 | 105 | 40 | 56 | |
E级 | 120 | 40 | 75 | |
B级 | 130 | 40 | 80 | |
F级 | 155 | 40 | 100 | |
H级 | 180 | 40 | 125 |
电动机空载或轻载时,总损耗低于额定负载时,而风量与总损耗成正比。因此,此时应降低风量以减少电动机的通风损耗。改变风扇叶形状可以降低风量,但相对麻烦,不如直接减少外风扇叶直径来降低风量更简便。风扇本身的机械损耗与扇叶直径的4-5次方成正比,而风量与扇叶直径的平方成正比。因此,减小扇叶直径时,风量降低不多,但通风损耗却可大幅降低。缩小外风扇叶直径后,电动机冷却风量减少,温升上升,但仍能保持在绝缘等级允许的范围内。同时,外扇叶直径缩小导致电动机机械损耗降低,又会进一步降低电动机温升。尤其对于2、4级这样的高转速电动机,当风扇外径缩小14%-16%时,通风损耗可下降20%-40%。改变扇叶直径的同时,要相应改变挡风板或风扇罩尺寸,使其尺寸配合符合规定。风扇叶与风扇罩的间隙不宜过大,一般在10-15 mm之间,间隙过大
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