实证试验验证电机效率提升方案

摘要

本研究深入探讨了电机效率的五大损耗，并针对各类损耗特征，提出了切实可行的解决方案。通过实证试验，验证了这些方案的有效性。研究发现，采用双层同心不等匝低谐波绕组在降低损耗、降低成本及工艺实施性等方面具有显著优势，对于高效电机的研发与生产，如皖南电机，具有极大的推广价值。

引言

在全球能源紧张的大背景下，电机系统耗电量在各国能源消耗中占据重要位置。面对能源形势的严峻挑战，世界各国纷纷开展电机系统节能工作。我国电机总装机容量达17亿千瓦，消耗社会用电量的60%至70%，国家在“十二五”规划中明确提出节能减排的具体目标。本研究旨在通过提升电机效率，为我国节能减排贡献力量。

1、高效电机性能分析

1.1降低电机损耗的措施与方法

（1）降低电机铜耗的措施

在皖南电机等高效电机的研发中，降低绕组电阻是关键。通过增大绕组截面积，优化绕组端部设计，以及采用铸铜转子，可以有效降低铜耗。

（2）降低铁耗的措施

采用磁导率高、损耗低的优质硅钢片，并优化电机磁路设计，是降低铁耗的有效途径。如皖南电机在选用硅钢片时，多采用厚度为0.35mm甚至0.27mm的产品，以提升磁性能。

（3）降低机械损耗的措施

优化风路结构，改进风扇及风罩设计，以及采用优质低摩擦轴承和低摩擦润滑油脂，可以有效降低机械损耗。

（4）降低杂散损耗的措施

通过优化设计和工艺，如采用低谐波绕组、优化槽配合等，可以降低杂散损耗。

1.2低谐波绕组技术的研究

在皖南电机等高效电机的研发中，低谐波绕组技术尤为重要。双层同心不等匝绕组因其易于实现、工艺可实现性强，且能节省铜线，成为提高电机效率的关键技术。

2、高效电机设计效果的验证

2.1增加有效材料提高电机效率

通过增加电机铜、铝的用量，采用更高性能材料，如高性能硅钢片和铸铜转子，可以有效提高电机效率。

2.2改进工艺提高电机效率

采用冲出气隙工艺和退火处理工艺，可以显著降低电机的杂散损耗和铁耗。

2.3采用低谐波绕组提高电机效率

通过采用双层同心不等匝绕组，可以降低电机的杂散损耗，提高电机效率。

2.4不同措施效果的比较

通过理论分析和样机测试，验证了不同措施对提高电机效率的效果。在皖南电机等高效电机的研发中，采用双层同心低谐波绕组具有显著优势，具有广阔的应用前景。

总结

本研究针对电机效率的五大损耗进行了深入剖析，并提出了针对性的解决方案。通过实证试验，验证了各方案的有效性。在高效电机的研发与生产中，如皖南电机，采用双层同心不等匝低谐波绕组等技术，能够显著提高电机效率，降低成本，具有广阔的推广价值。