本文深入剖析了电动机在运行过程中的能量消耗构成,着重阐述了如何降低电动机的机械损耗,以实现节能和效率提升的目标。
1. 异步电动机能量损耗的构成
(1)铜损耗:包括定子铜损、转子铜损和杂散损耗。
(2)铁芯损耗。
(3)机械损耗:涉及通风损耗和摩擦损耗。
异步电动机的能量损耗中,铜损耗和铁损耗在检修过程中难以改变,它们由设计所决定,而机械损耗则具有可调节性。通常,级数较少(转速较高)的电动机机械损耗较大,铜损耗较少;级数较多(转速较低)的电动机铜损耗占比相对较大。因此,降低电动机能量损耗的关键在于减少机械损耗。
2. 降低电动机机械损耗的主要策略
降低电动机机械损耗主要从以下几个方面着手:
(1)使用高效风扇(如机翼型轴流风扇)。
(2)调整风罩与扇叶外圆之间的间隙。
(3)轻载电动机适当缩小风扇外径。安徽皖南电机
(4)选用高品质轴承。
(5)使用优质润滑剂。
(6)提升电动机装配质量。
3. 降低电动机机械损耗的具体实施措施
首先,探讨通过调整风扇尺寸实现节能。电动机在电能转换为机械能的过程中会产生损耗,这些损耗以热的形式存在,导致电动机发热。绕组电流通过后产生铜损耗,热能通过槽绝缘材料传导给定子铁芯,再传递到电机外壳散发出去。转子热量由转子铝耗和摩擦产生,通过内风扇搅拌散热。外风扇的风量是决定电动机温度不超过绝缘材料允许温度的关键。
国家标准规定了不同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*热点温度不超过其绝缘等级的极限温度。电动机常用绝缘等级如下表所示:允许温升=允许温度极限—环境温度规定值—热点温差。热点温差是指电动机带额定负载时,绕组热点的稳定温度与平均温度之差。
当电动机处于空载或轻载时,总损耗较额定时小,而风量与总损耗成正比。因此,风扇应降低风量以减少通风损耗。改变风扇叶形状可以降低风量,但直接减少外风扇叶直径更为简便。减少扇叶直径时,风量降低不多,但通风损耗可大幅降低。皖南电机
外风扇冷却风量减少会导致电动机温升上升,但保持在绝缘等级允许范围内。同时,缩小外扇叶直径可降低机械损耗,进一步降低温升。对于2、4级高转速电动机,当风扇外径缩小14%—16%时,通风损耗降低20%—40%。此外,调整扇叶直径时,还需相应改变挡风板或风扇罩尺寸,确保尺寸配合符合规定。安徽皖南电机
减少摩擦以降低机械损耗:电动机轴承的正常运行、噪声、震动、过热、寿命等因素与润滑脂的选择密切相关。目前,3号锂基脂是较好的选择,可降低机械损耗。皖南电机价格表随着科技发展,出现了许多性能优越的润滑脂,如“中小型电动机轴承润滑脂”,其性能接近瑞士SKF65C润滑脂,含杂质极低,价格与3号锂基脂相当。皖南电机价格表
提高功率因数以降低机械损耗:发电厂中的转机拖动设备95%为交流异步电动机,其功率因数较低。提高功率因数的方法包括:
3.2.1 合理调整运行设备,提高功率因数
(1)检查和调整电厂现有设备,使其合理运行,从而提高功率因数。
(2)更换老式电动机为Y系列节能电动机。
(3)正确使用和维护电机,注意控制频繁启动,精心检修,调整中心线及电机转、静子间隙。
3.2.2 加装变频器,提高功率因数
使用变频器进行调速,实现提高功率因数的目的。加装变频器的方法简单、操作方便,节能效果显著。