提高三相异步电动机运行效能的分析与研究

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三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究

三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究

三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究引言电动机是工业生产中使用最广泛的电动设备之一,其经济运行及节能技术的研究具有重要意义。

在电动机中,三相异步电动机是一种常见的电动机,其应用范围广泛,如风力发电、空调、轨道交通等领域。

本文旨在通过调研和分析,探讨三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究。

三相异步电动机的经济运行三相异步电动机是一种最常见的电动机类型,在应用过程中,如何实现经济运行是非常重要的。

三相异步电动机在启动时的起动电流较大,会对电网和设备造成一定的冲击,因此一些节能技术应用于三相异步电动机的启动过程对于经济运行具有重要意义。

变频控制技术变频控制技术是一种节能控制技术,可以通过调节电动机的不同电压和频率,可以实现对三相异步电动机启动的控制和调节。

因此,采用变频控制技术可以降低三相异步电动机的启动电流,从而达到增强电动机控制,提高运行效率、节省电能、减轻电磁干扰的效果。

能耗分析技术能耗分析技术是一种用于测量和分析电动机能耗的技术,可以帮助我们准确地分析和估算三相异步电动机在不同使用环境下的能耗变化,从而更好地进行经济运行控制。

通过能耗分析,可以针对三相异步电动机的负荷变化状况,以及启动和运行电流情况作出科学的调整,从而实现更好的经济运行。

三相异步电动机的节能技术研究随着可再生能源的发展和对能源效率的要求日益增加,三相异步电动机的节能技术研究日益重要。

以下是几种常见的三相异步电动机节能技术。

行星齿轮传动技术行星齿轮传动技术是一种能与三相异步电动机相适配的高效传动技术,行星齿轮传动箱可以通过降低齿轮传动的损耗来实现能耗的降低,同时也可以降低传动过程中的噪音和震动。

配套电子控制技术配套电子控制技术是通过使用电子元器件来提高三相异步电动机的电能利用率和性能,为其应用提供有效的控制手段。

通过利用速度控制、负荷控制等技术,可以精确地控制三相异步电动机的工作,提高其效率,实现节能降耗。

集成传感器控制技术集成传感器控制技术是将电动机的各种传感器集成在一起进行控制,能够实现三相异步电动机的智能化控制。

三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究

三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究

三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究三相异步电动机是目前工业中最常见的电动机之一,其能够提供大功率输出的同时,还具有经济可靠、结构简单、维护方便等特点。

然而,在使用过程中,由于其效率较低,会带来一些能源浪费问题。

因此,进行三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究,对于工业企业的节能减排具有重要意义。

一、三相异步电动机的经济运行1.正确认识工作条件:合理选择电动机的额定功率和负载率,避免过大或过小的负载,以提高电动机的运行效能。

2.降低电压起动:电动机在起动过程中,电流峰值会超过额定电流,造成启动电力过大。

因此,可以采用变频器、软起动器等设备来降低电压起动,从而降低电机启动时对电网的冲击。

3.功率因数校正:由于三相异步电动机的载荷变化,其功率因数会波动,导致整体系统的电力质量下降。

可以通过加装功率因数补偿装置,来提高电动机的功率因数,从而减少潜在的功率损耗。

4.选择高效电机:根据具体情况,选择高效率的电动机。

例如,根据改进设计、提高材料等方式来减小转子、转子绕组等部件的损耗,从而提高电动机的效率。

二、三相异步电动机的节能技术为了进一步提高三相异步电动机的能源利用率1.变频调速技术:变频调速技术能够将电机的转速与负载相匹配,避免了传统直接启停带来的能耗浪费。

此外,变频器还有提高功率因数、降低谐波、减少电机启动电压等功能,能够降低电机的能源消耗。

2.负载优化控制技术:通过优化负载控制策略,实现电机在工作过程中的最佳工作点。

例如,在流量控制系统中,采用变频器和流量控制器配合的方式,根据实际的流量需求来调整电机的工作状态,从而减少能耗。

3.电机绝缘、轴承等节能改造:根据电机使用情况,对电机的绝缘材料、轴承等部件进行改造,以降低电机的损耗,提高效率。

4.应用先进的控制技术:结合先进的控制算法,如模糊控制、神经网络控制等,优化电机的工作方式,提高其运行效率。

总之,三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究对于工业企业来说具有重要的意义。

浅析三相异步电动机的功率及提高效率的途径

浅析三相异步电动机的功率及提高效率的途径

浅析三相异步电动机的功率及提高效率的途径摘要:三相异步电动机在供水泵站有着较为广泛的应用,提高电机的效率可以使企业受到良好的经济效益。

1、三相异步电动机的基本结构三相异步电动机是由固定不动的定子和绕轴旋转的转子两部分组成。

(1) 定子的结构:三相异步电动机的定子由机座、定子铁芯和定子绕组构成。

(2) 转子的构成:三相异步电动机的转子由转子铁芯、转子绕组和转子轴等部件组成。

(3) 三相异步电动机由轴承盖、接线盒、端盖、定子铁心、定子绕组、转轴、轴承、转子、风扇、罩壳组成。

2、三相异步电动机的工作原理定子绕组接上三相电源后,电动机便产生旋转磁场,所谓旋转磁场就是指电动机内定子和转子之间气隙的圆周上按正弦规律分布的,能够围绕着电动机在空间不断旋转的磁场。

转子与旋转磁场之间存在相对运动。

转子导条被旋转磁场的磁力线切割而产生感应电动势,它在转子绕组中感应出电流,两者相互作用产生电磁转矩,使转子转动起来。

从而将电能转化为转轴的机械能。

3、三相异步电动机的性能参数额定电压:是指电动机在额定运行时加在定子绕组上的线电压。

额定电流:是指电动机在定子绕组上加额定电压、轴端输出额定功率时,定子绕组中的线电流。

额定功率:是指电动机在额定运行情况时,由轴端输出的机械功率。

额定功率因数:是指电动机在额定负载时定子边的功率因数。

4、三相异步电动机的功率关系三相感应电动机以转速n 稳定运行时,从电源输入到定子边的有功功率为1P ,则11113P U I COS ϕ= ,1ϕ-定子边的功率因数,功率P 1的一部分消耗于定子绕组电阻R 1上,称为定子铜耗,用P CU1表示,即21113CU P I R =,另有一部分消耗于电机的铁芯中,称为电机的铁耗,用P Fe 表示,即2112Cu Fe Cu mec ad P P P P P P P =-----,扣除这两部分损耗之后,剩下的功率便是通过气隙旋转磁场,利用电磁感应作用传递到转子上的功率,称为电磁功率,用P M ,则电磁功率P M 与输入功率P1的关系为11M CU Fe P P P P =--。

「三相异步电动机节能的技术分析」

「三相异步电动机节能的技术分析」

「三相异步电动机节能的技术分析」三相异步电动机是目前应用最广泛的电动机之一,其工作原理简单可靠,构造紧凑,维护方便,适用于各种工业领域。

然而,传统的三相异步电动机在运行中存在一定的能量损耗,这就需要通过一些技术手段来提高其节能性能。

本文将就三相异步电动机节能的一些技术进行分析。

首先,提高电动机的效率是节能的关键。

传统的三相异步电动机在负载不变时,效率并不是最高的,因此,通过提高电动机的综合效率来降低能量损耗是一种有效的节能方法。

为了提高电动机的效率,可以采用以下几种措施:1.降低电动机的功率损耗:电动机在运行中会产生一定的铜损耗和铁损耗。

通过改进电动机的绕组材料和设计结构,降低铜损耗和铁损耗,可以有效提高电动机的效率。

2.优化电动机的磁路设计:优化电动机的磁路设计可以减小铁磁材料的损耗,提高磁路的传导能力,从而降低电动机的能量损耗。

3.提高电动机的绝缘性能:电动机在工作时会产生一定的激励电磁能量,如果电机的绝缘性能不好,就会导致能量的泄漏和损耗。

因此,提高电动机的绝缘性能可以有效降低电机的能量损耗。

其次,控制电动机的运行也是节能的一种方法。

通过合理控制电动机的运行参数,可以降低电动机的能量消耗,延长电动机的使用寿命。

以下是几种常见的控制方法:1.软起动:软起动是指通过逐渐增大电动机的起动电压和起动电流,以减小电动机的起动冲击,从而降低能量损耗。

2.变频控制:通过变频器对电动机的供电频率进行调节,可以实现电动机的转速调节和节能控制。

当负载较小时,可以降低电动机的供电频率,达到节能的目的。

3.负载调整:根据电动机所需的负载情况,合理调整负载的大小,避免电动机长时间在过载或者低负载状态下运行,从而降低能量损耗。

最后,改善电动机的运行环境也能够提高电动机的节能性能。

以下是几种常见的改善运行环境的方法:1.降低环境温度:电动机在高温环境下工作,会导致电动机内部温度升高,增加电动机的能量损耗。

因此,保持电动机周围的环境温度恒定,并采取散热措施,可以有效降低电动机的能量损耗。

三相异步电动机整改方案

三相异步电动机整改方案

三相异步电动机整改方案一、引言三相异步电动机广泛应用于工业和商业场所,然而,由于各种原因,可能会出现效率低下、运行不稳定等问题。

本整改方案旨在针对这些问题提出有效的解决方案,提高电机的性能和稳定性。

二、整改目标1.提升电机效率:通过优化电机绕组和散热性能,提高电机的运行效率。

2.增强电机稳定性:通过增加电机保护装置和实施维护保养,减少故障,提高电机的稳定性。

3.确保电源质量:改善电源质量,以保障电机的稳定运行。

4.优化电机负载匹配:调整电机负载,使其在最佳负载范围内运行。

5.修复机械故障:找出并修复电机存在的机械故障。

三、具体整改措施1.更换电机绕组:如果电机绕组出现老化或电阻值超标,更换新的绕组是必要的。

在更换过程中,应确保新绕组的线径、匝数与原绕组相同,以保持电机的原性能。

2.增加电机保护装置:在电机上增加合适的保护装置,如热继电器、电流保护器等,能够在电机过载或短路时自动切断电源,保护电机不受损坏。

3.增强电机散热性能:如果电机运行温度过高,会影响其性能和寿命。

可以采取加装散热风扇、优化散热通道等措施来提高电机的散热性能。

4.提高电源质量:对电源进行优化,如加装稳压器、滤波器等设备,以保障电机在稳定的电压和电流下运行。

5.修复机械故障:检查电机的机械部分,如轴承、齿轮等,修复存在的磨损和故障,以确保电机的机械系统正常运行。

6.调整电机负载匹配:根据实际需求,对电机的负载进行合理调整,避免过载或欠载运行,以保证电机在最佳负载状态下运行。

7.实施电机维护保养:定期对电机进行维护保养,包括清理灰尘、更换润滑油等,以保持电机的清洁和润滑,提高电机的运行效率和使用寿命。

四、整改步骤1.对电机进行全面检查,了解电机的现状和存在的问题。

2.根据整改目标制定详细的整改计划,包括具体的整改措施和实施步骤。

3.按照计划实施整改措施,确保每个措施都得到有效执行。

4.在整改过程中注意安全,遵循安全操作规程,防止事故发生。

三相异步电动机的节能分析

三相异步电动机的节能分析

压下降至一定程 度时,可以达到节能的 目的。 在此基础上,对 电机智 能节 电器的节能原理及 效果进行 了研 究; 智能节电器
1 电动机耗 能高的原 因 三相异步 电动机的用 电量 占全 国总用 电量 的6 0 % 以上, 研究其 节能问题,提高其运行效率对 节约能源有重要的现实意义 。电动机 存在的最大 问题是高启动 电流及它未能在启动和运行时将 电机扭力 配合负荷扭力 。在启动时, 电机会产生 1 5 o %  ̄2 o o % 的扭力,方可于 瞬间将转速提升至最高速,这样 易导致 电机受损 (见 图1 )。 在启动 的同时, 它将耗 用高达8 倍的标称 电流 ( I n ), 极大地影响 了供 电电 压的稳定性 (见图2 )。 每当电机满足高转矩要求 的负载之后, 电机 将进入较长时间的轻负载运行状态,这样都会 由于 电机绕组磁饱和 而导致电机效率 下降。 在固定供电电压 的情况下, 电机 的磁通 (又称 为励 磁 电流) 是 固定不变 的,它亦 是电机高 能耗 的因素之 一 (占

有负荷空间及负荷会 自然浮动,所 以在一般情况下,很少有电机可 时刻 以满载或接近满载状态运行 在一般定转速 电机应用上, 电机 智能节 电器内置 的 电机优化软件可为轻负载的 电机节省耗 电量 。一 些性能较差的软启动器会容许最大 电流量通过,如同将电机与供 电 电源接 驳,失去应有的节 电效能。但是,每当轻负载的电机被投入 最高电压时,它将会产 生多余 的励磁 电流 (见 图5 )。 如果软启动器 可不断检测 电机 的负荷状况,并应依负荷状况调节 电机的终端 电压, 便可维持其应有 的节 电效能 。电机智能节 电器可节省 电机 的励磁 电 能及减低 负荷性 损失, 并在轻 负载时提高其功率因数。
/ E 2 1 , 定 子 铁 耗P F e  ̄2 o c E 2 l 。定 子 电流 I 1 由I 2及I O 的 向量 之 和

三相异步电动机效率低的原因及改进方法

三相异步电动机效率低的原因及改进方法
2. 2 高次谐波对三相异步电动机的影响
率感性负荷应采取必要的补偿。 对于过大的单相负 载, 如单相电焊机、 单相加热器、 单相空调等设备的 投入使用, 应合理安排, 尽量保持三相负荷平衡, 保 证电源质量。 3. 3 抑制和消除综合高次谐波, 可以将电网的畸变 控制在国家规定范围内。 概括而言, 抑制高次谐波的 措施有以下几种: 系统隔离方式、 增加整流相数、 移 相、 滤波器装置。 简单介绍如下: ( 1) 增加系统短路容量 使系统短路容量远大于整流设备容量。 由于系 统 短 路 容 量 大, 系 统 电 抗 小, 所 以 系 统 电 压 畸 变 就小。 ( 2) 减少谐波源 采用多脉波换流器, 以增加脉波数, 可以大幅度 地消除低次谐波, 一般采用脉波数为 12。 少用未控 桥式接线, 因为这种接线所产生的谐波中含有不易 处理的偶次谐波。 受电变压器的一次和整流变压器的二次分别采 取△联结方式, 可消除 3、 6、 9 次谐波。 ( 3) 提高脉冲数 采用变压器相位移, 如三绕组变压器, 通过二次 绕组相位移 30° 角后, 由两个格雷茨桥串联组成的 换流器单元, 脉冲数提高为 12。 ( 4) 装设滤波器 滤波器安装在非线性负载侧的母线上。 如专门 的滤波装置 L - C - R 串联滤波器、 兼做无功补偿的 滤波装置 L - C 滤波器等。
Prel i m inary D iscuss ion on the Eff ic iency of Three - pha se A synchronous M otors and Its I m provem en t M ethod
Zhou X iaohan
(P ow er P lan t of P anz h ihua I ron & S teel C o, P anz h ihua , S ichuan 617062)

提高三相异步电动机效率的一种方法

提高三相异步电动机效率的一种方法
5 结论
(1) 本文提积小、成本低,在提高效率的同时,也提高功 率因数,对电网有利。
(2) 该方案有电动机的各种保护功能,还有防冲 击负荷的功能。是一种性能价格比较高的控制装置。 参考文献
[1] 许实章. 电机学. 机械工业出版社. [2] 金哲主编. 节电技术与节电工程. 中国电力出版社. [3] 谢宋和主编. Motorola 单片机原理及应用系统开发技术. 北
入给单片机,单片机经过处理、计算后,可知道异步
电动机的功率因数,从而可调整电机的端电压到相应
的值,达到节电的目的。
电压、电流信号采集电路:采集节电控制器的外
接电压及电机电流,用以判断电机的运行状态,并可
对电机进行保护。
可控硅触发电路:产生脉冲信号,控制可控硅的
导通和截止。
显示电路:显示电源的状态、电机的运行状态及
交流接触器,从而通过控制可控硅的导通和关断,实
现异步电动机的无触点起停。
2.2.2 控制电路
控制电路由几部分组成,其框图如图 2 所示。
CB A
电源电路
同步信号电路
相序检测电路


可控硅工作状态

信号采集电路
电压、电流信号 采集电路
操作信号电路
图 2
可控硅触发电路 显示电路
2003 年第 3 期广东自动化与信息工程 25
在这个端电压下,具有较高的效率及功率因数。本文
提出的方案还有电机保护的功能。 2.2 硬件电路方案
2.2.1 主电路
电路(如 A
VT1
图 1)采用三 B
相可控硅调
VT2

压装置实现 C VT3
异步电动机
定子电压调

三相异步电动机使用效率低下的原因,看看问题出在哪里!

三相异步电动机使用效率低下的原因,看看问题出在哪里!

三相异步电动机使用效率低下的原因,看看问题出在哪里!在三相异步电动机的使用过程中经常会碰到电机能量损耗越来越大等现象,可是为什么电机能量损耗越来越大?大兰电机小编带你看看问题出在哪里。

电机能量损耗越来越大的原因即电机使用效率低下的原因分析主要有以下几方面:一、电动机负载率低。

由于电动机选择不当,功率计算余量留的过大或生产工艺变化,使得电动机的实际工作负荷远小于额定负荷,大约占装机容量30%~40%的电动机在30%~50%的额定负荷下运行,运行效率过低。

二、老、旧(淘汰)型电机的仍在使用。

这些电机采用E级绝缘,体积较大,启动性能差,效率低。

虽经历年改造,但仍有许多地方在使用。

随着新一代电机产品的成熟,早期几代的电机产品必将逐渐面临淘汰。

特别年限已经到期,零部件已经陈旧老化的电机,如果不抓紧将其替换下来,不仅达不到节能减排的初衷,也会影响生产效果。

三、电源电压不对称或电压过低。

由于三相四线制低压供电系统单相负荷的不平衡,使得电动机的三相电压不对称,液压电机产生负序转矩,增大电机的三相电压不对称,电机产生负序转矩,增大电机运行中的损耗。

另外电网电压长期偏低,使得正常工作的电机电流偏大,因而损耗增大,三相电压不对称度越大,电压越低,则损耗越大。

四、维修管理不善。

有些单位对电机及设备没有按照要求进行维修保养,任其长期运行,使得损耗不断增大。

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。

电机容量选择不当,无疑会造成对电能的浪费。

因此采用合适的电动机,提高功率因数、负载率,可以减少功率损耗,节省电能。

众多的三相异步电动机使用企业当遇到电动机能量使用不充分,电机能量损耗越来越大等现象时应从以上四个方面查找原因,能大幅提高电动机的使用效率,从而提高工厂的经济效益。

三相异步电动机节能的技术分析

三相异步电动机节能的技术分析

三相异步电动机节能的技术分析1.提高磁化电流的方法:三相异步电动机在运行时需要通过定子线圈产生磁场以驱动转子转动,因此提高磁化电流可以提高电机的效率。

采用调整磁通的方法可以提高磁化电流,例如通过调整定子绕组的电流或者改变定子和转子的磁导率。

2.采用优化的定子和转子设计:通过优化定子和转子的结构设计,可以改善电机的效率。

例如采用用铜代替铝作为绕组材料,铜具有更好的导电性能,可以降低电阻损耗;另外,采用减小导磁损耗的材料可进一步提高效率。

3.使用变频器控制电机运行:传统的三相异步电动机在运行时输出的转速固定,但是很多情况下,机械的负载并不是一直稳定的,因此通过使用变频器可以调整电机的输出转速,使其适应不同的工作条件,提高效率。

4.优化电机的冷却系统:电机在工作时会产生一定的热量,如果不能及时散热,会降低电机的效率。

因此,优化电机的冷却系统可以提高电机的效率。

常用的方法有采用风冷或者水冷系统,以及通过使用高导热的材料来改善散热效果。

5.采用电气节能技术:通过在电机的电气控制部分采取节能措施,如通过采用先进的电气元件、控制器和传感器等提高电机的效率,降低电能损耗。

6.增加电机的机械传动效率:在实际应用中,电机常常需要通过机械传动装置(如齿轮或皮带传动)来传递动力给机械负载。

因此,增加传动装置的效率可以进一步提高整个系统的效率。

综上所述,通过提高磁化电流、优化定子和转子设计、使用变频器控制电机运行、优化电机的冷却系统、采用电气节能技术以及增加电机的机械传动效率等多种技术手段,可以有效地提高三相异步电动机的效率,降低能耗。

随着科技的进步和工程实践的积累,相信将会有更多的节能技术应用于三相异步电动机,实现更高效的能源利用。

三相异步电机工作效率

三相异步电机工作效率

三相异步电机工作效率克服摩擦力、提升效率的困难是电机工程师们长期以来共同面临的挑战。

电机的效率直接影响到其能源消耗和环境影响,也决定了其应用领域的广度和实际运行成本。

在电机领域中,三相异步电机由于其结构简单、可靠性高和成本低等优点,被广泛应用于各个领域。

本文将探讨三相异步电机的工作效率及如何提升其效率。

一、三相异步电机的工作原理三相异步电机是一种将交变电能转换为机械能的电动机。

其工作原理基于两个旋转磁场之间的相对运动。

在三相电源的作用下,电机的定子绕组产生一个旋转磁场,这个磁场的频率与电源频率相同,被称为定子磁场。

另一方面,由于电机的转子上存在传导性材料,转子会感应出一个与定子磁场旋转方向相反的磁场,即转子磁场。

由于两个磁场的相互作用,电机中的转子就会开始旋转,实现机械能的输出。

二、三相异步电机的效率问题在三相异步电机的实际应用过程中,由于机械摩擦、电流损耗和铁损耗等因素的存在,电机的效率并不是很高。

电机效率是指在特定工作负载下,输出功率与输入功率之比。

电机效率的提高将减少能源的消耗,降低运行成本,并且对环境也有积极的影响。

三、提升三相异步电机效率的方法为了提高三相异步电机的效率,电机工程师们一直在不断寻找新的技术和方法。

以下是几种常见的提升电机效率的方法:1. 降低机械损耗:在电机制造过程中,优化机械部件的设计和加工工艺,减小磨擦、摩擦和传动损耗,可以有效降低机械损耗,提高电机效率。

2. 降低铁损耗:通过改进电机的铁心材料和结构设计,降低铁损耗是提高电机效率的有效途径。

使用低损耗的铁心材料,如硅钢片,可以减少铁心的涡流损耗和磁滞损耗。

3. 控制电机的电流损耗:通过合理的电机设计、选用低电阻材料和优化电机的磁路结构,可以减小电机的电流损耗,提高效率。

此外,还可以采用变频器等节能设备,控制电机的运行模式,减少无功功率的损耗。

4. 优化电机的绕组设计:合理选择电机的绕组结构和导电线材料,减小绕组导线的电阻和损耗,有助于提高电机的效率。

如何提高异步电机的能源利用效率

如何提高异步电机的能源利用效率

如何提高异步电机的能源利用效率在当今的工业和日常生活中,异步电机被广泛应用于各种设备和系统中,从工厂的生产线到家庭的电器设备,都能看到它的身影。

然而,异步电机在运行过程中,能源利用效率往往不尽如人意,造成了大量的能源浪费。

因此,如何提高异步电机的能源利用效率,成为了一个备受关注的重要问题。

要提高异步电机的能源利用效率,首先需要了解异步电机的工作原理和能耗特点。

异步电机是通过电磁感应原理将电能转化为机械能的。

在运行过程中,主要存在着铜损、铁损、机械损耗和杂散损耗等。

其中,铜损是由于电机绕组中的电流通过电阻产生的热能损失;铁损则是由于铁芯中的磁滞和涡流现象导致的能量损耗;机械损耗包括轴承摩擦、风扇通风等带来的损失;杂散损耗则是由于谐波磁场等因素引起的一些难以精确计算的损耗。

优化电机的设计是提高能源利用效率的关键一步。

在电机设计阶段,可以通过选择合适的铁芯材料、优化绕组结构和尺寸等方式来降低损耗。

例如,采用高导磁率的铁芯材料能够减少铁芯中的磁滞和涡流损耗;合理设计绕组的匝数和线径,可以降低铜损。

此外,优化电机的气隙长度也能对提高效率起到积极作用。

气隙长度过大或过小都会增加损耗,因此需要根据具体的电机参数和运行要求,确定一个最佳的气隙长度。

选择合适的电机容量对于提高能源利用效率同样重要。

如果电机容量选择过大,电机在轻载运行时效率会显著降低;而容量选择过小,则会导致电机长期过载运行,不仅缩短电机的使用寿命,还会增加能耗。

因此,在选择电机时,应根据实际负载情况进行精确计算,确保电机在大部分运行时间内都能工作在高效率区域。

合理的控制策略也是提高异步电机能源利用效率的有效手段。

例如,采用变频调速技术可以根据负载的变化灵活调整电机的转速,从而实现节能。

在负载较轻时,降低电机的转速,既能满足生产需求,又能减少能量消耗。

此外,通过智能控制系统对电机的启动、停止和运行过程进行优化控制,避免不必要的频繁启停和长时间的空转,也能有效提高能源利用效率。

如何提高异步电机的功率密度和效率

如何提高异步电机的功率密度和效率

如何提高异步电机的功率密度和效率在现代工业和日常生活中,异步电机扮演着至关重要的角色。

从工厂的生产线到家用电器,异步电机的应用无处不在。

然而,随着技术的不断发展和能源需求的日益增长,提高异步电机的功率密度和效率成为了一个关键的研究和发展方向。

这不仅有助于降低能源消耗,还能减小设备体积,提高系统性能。

要提高异步电机的功率密度和效率,首先需要从电机的设计入手。

电机的设计参数,如定子和转子的尺寸、绕组的匝数和线径等,对功率密度和效率有着直接的影响。

通过优化这些参数,可以在有限的空间内实现更高的功率输出,并降低能量损耗。

在定子设计方面,增加定子铁芯的长度和内径可以增加磁通量,从而提高电机的功率密度。

同时,合理选择定子槽型和绕组分布,可以减小绕组电阻和漏感,降低铜损和铁损,提高电机效率。

对于转子的设计,采用闭口槽可以减少转子的漏磁,提高电机的电磁性能。

此外,选择合适的转子导条材料和尺寸,能够降低转子电阻,减少转子损耗,进而提高电机的整体效率。

除了电机的设计,材料的选择也是提高异步电机性能的重要因素。

优质的铁芯材料,如高导磁率的硅钢片,可以有效降低铁芯损耗。

而采用高纯度的铜导线作为绕组材料,可以减小绕组电阻,降低铜损。

在制造工艺方面,先进的制造技术能够提高电机的精度和质量,从而提升电机的性能。

例如,采用精密的冲压和叠压工艺制造铁芯,可以减小铁芯的间隙,提高磁路的完整性,降低铁芯损耗。

另外,电机的控制系统对于提高功率密度和效率也起着关键作用。

先进的变频调速技术可以根据负载的变化实时调整电机的转速和输出功率,使电机始终运行在高效区间。

通过精确的控制算法,可以实现电机的最优运行状态,提高能源利用效率。

为了进一步提高异步电机的效率,减少损耗,还需要对电机的散热系统进行优化。

良好的散热可以降低电机的温度,减少热损耗,提高电机的可靠性和使用寿命。

在实际应用中,合理的负载匹配也是提高异步电机效率的重要环节。

过大或过小的负载都会导致电机效率降低。

如何提高异步电机的能源利用效率和功率密度

如何提高异步电机的能源利用效率和功率密度

如何提高异步电机的能源利用效率和功率密度在当今能源紧张和环保要求日益严格的背景下,提高异步电机的能源利用效率和功率密度具有重要的现实意义。

异步电机作为广泛应用于工业、农业、交通等领域的动力设备,其性能的优化对于降低能耗、提高生产效率以及实现可持续发展目标都至关重要。

要提高异步电机的能源利用效率,首先得从电机的设计入手。

合理选择电机的铁芯材料是关键之一。

优质的铁芯材料能够减少磁滞损耗和涡流损耗,从而提高电机的效率。

例如,采用高导磁率、低损耗的硅钢片,可以有效地降低铁芯中的能量损耗。

电机的绕组设计也对效率有着显著影响。

适当增加绕组的匝数,可以提高电机的磁场强度,减少电流,从而降低铜损。

同时,优化绕组的排列方式和连接方式,能够减少谐波的产生,降低谐波损耗。

在电机的制造工艺方面,提高加工精度和装配质量是必不可少的。

精确的加工可以保证电机的气隙均匀,减少磁场的不均匀分布,降低能量损耗。

良好的装配质量能够确保电机的各个部件之间紧密配合,减少摩擦和振动,提高运行的稳定性和效率。

除了设计和制造,电机的运行控制策略也对能源利用效率起着关键作用。

采用变频调速技术是一种有效的方法。

通过调整电源的频率,可以使电机在不同负载下都能以最佳的转速运行,避免了电机在低负载时的效率低下。

此外,智能控制系统能够根据负载的变化实时调整电机的运行参数,进一步提高效率。

优化电机的负载匹配也是提高效率的重要途径。

在实际应用中,应尽量避免电机长期处于轻载或过载状态。

对于负载变化较大的场合,可以采用多台电机组合运行或者使用具有软启动和软停止功能的设备,以减少能量的浪费。

对于提高异步电机的功率密度,减小电机的体积和重量是关键。

这可以通过采用先进的冷却技术来实现。

例如,使用高效的风冷或水冷系统,能够更好地散发电机运行时产生的热量,从而允许电机在更高的功率下运行,同时减小体积。

新材料的应用也是提高功率密度的重要手段。

比如,使用高性能的永磁材料可以增强磁场强度,减少电机的体积。

如何提高异步电机的功率密度和能源利用效率

如何提高异步电机的功率密度和能源利用效率

如何提高异步电机的功率密度和能源利用效率在当今的工业和日常生活中,异步电机被广泛应用于各种领域,从大型的工业设备到家用电器,都能看到它的身影。

然而,随着能源问题的日益严峻和对设备性能要求的不断提高,如何提高异步电机的功率密度和能源利用效率成为了一个重要的研究课题。

要提高异步电机的功率密度和能源利用效率,首先得从电机的设计入手。

电机的设计参数,如定子和转子的尺寸、槽数、绕组形式等,对电机的性能有着至关重要的影响。

合理地优化这些参数,可以有效地提高电机的功率密度。

比如说,增加定子和转子的铁芯长度,能够提高磁场的作用范围,从而增加电机的输出功率。

但这也并非无限制地增加就行,因为过长的铁芯会增加电机的重量和成本,还可能导致散热问题。

材料的选择也是关键因素之一。

采用高导磁率的铁芯材料,如优质的硅钢片,可以减少铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗,提高电机的效率。

同时,使用高性能的绝缘材料,能够提高电机的耐温等级,允许电机在更高的温度下运行,从而提高功率密度。

对于绕组,选用高导电率的铜线或铝线,可以降低电阻损耗,提升能源利用效率。

电机的控制策略对于提高功率密度和能源利用效率同样不可或缺。

传统的恒压频比控制方法在一些应用场景中已经难以满足需求,而先进的矢量控制和直接转矩控制技术则能够更精确地控制电机的转速和转矩,实现更高的效率。

例如,在矢量控制中,通过对电机的磁场和转矩进行解耦控制,可以使电机在不同负载条件下都能保持较高的效率。

此外,智能控制算法,如模糊控制、神经网络控制等,能够根据电机的运行状态实时调整控制参数,进一步优化电机的性能。

优化电机的散热系统也是提高功率密度和能源利用效率的重要途径。

良好的散热能够降低电机的工作温度,减少热损耗,提高电机的可靠性和使用寿命。

可以采用高效的散热风扇、散热片或者液体冷却技术来增强散热效果。

在设计散热系统时,需要充分考虑电机的结构特点和工作环境,确保散热的均匀性和有效性。

再者,降低电机的机械损耗也不能忽视。

三相异步电动机节能的技术分析 王磊

三相异步电动机节能的技术分析 王磊

三相异步电动机节能的技术分析王磊摘要:三相异步电动机是广泛使用的一种动力机械,每年的耗电量占我国总耗电量的50%以上。

在满负荷工况条件下,电机的效率一般较高,通常在80%左右;然而,一旦负荷下降,电机的效率便随之显著下降。

因为电机选型时是按最大可能负荷和最坏工况所需的功率而定的,多数电机在大部分运行时间的负荷率都在50%~60%,所以实际运行时的效率都是比较低的。

因此,提高这部分电机的运行效率,有着巨大经济效益和社会效益。

本文阐述了三相异步电动机的工作原理,分析了三相异步电动机技术及措施。

关键词:三相;异步电动机;节能技术;方法三相异步电动机的应用十分广泛,在整个电网中三相异步电动机所消耗电能的比例约占2/3,并且在工业越发达的国家,所占的比例越大。

因此三相异步电动机的节能,对全球经济、工业的发展具有十分重要的意义。

我国也已发布GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》作为电机能效强制性标准,从源头开始淘汰落后的电机。

三相异步电动机的节能,需要研究者从电机的原理、制造工艺及使用等方面进行深入的探讨研究,从而总结出最经济、简便的方法。

一、三相异步电动机的工作原理该电动机的工作原理是利用旋转磁场和此种旋转磁场借助于感应作用在转子绕组内所产生的感应电流之间相互作用,以产生电磁转矩来实现拖动作用。

相互对称的三相绕组嵌在三相异步电动机定子的铁心上,其中许多导条均匀的嵌在转子的铁心上,利用铜环将导条的两端连接起来,使他们组合成为一个整体。

此时如果三相电源和对称的三相绕组正确的连接好后,在电动机的定子和转子两者之间的空间产生了转速同步的旋转磁场。

因为装备好的在旋转的磁场进行切割,转子上的导条内部必然会产生感应的电动势,根据物理所学的右手螺旋定则,可以判断出当旋转的磁场以逆时针或者是逆时针的方向进行旋转时,判断好转子上半部装嵌的导体产生感应电动势的方向,导体的下半部感应电动势也随之判定出来了。

毕业设计(论文)-三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究

毕业设计(论文)-三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究

西京学院本科毕业设计(论文)题目:三相异步电动机的经济运行及其节能技术研究教学单位:机电工程系专业:自动化学号:0811060107姓名:指导教师:2012年5月摘要论述了三相异步电动机节能的几种方法,包括电机的合理选择与使用,保证供电电压质量和电机就地无功补偿等。

论述了变频器在风机和压缩机上节能的分析与运用,能明显提高三相异步电动机的效率。

恰当地运用这些方法,能较大程度地提高电动机运行时的效率和功率因数,通过运用这些方法进行节能计算能明显的显示三相异步电动机的节能效果。

关键字:三相异步电动机;变频器;空气压缩机;节能ABSTRACTDiscusses the three-phase Asynchronous Motor, several methods, including the rational selection and use of the motor to ensure the quality and the motor in place of the supply voltage reactive power compensation. Discusses the analysis and utilization of the inverter energy-efficient fans and compressors, can significantly improve the efficiency of the three-phase asynchronous motor. The appropriate use of these methods can improve the efficiency and power factor when the motor is running, energy-efficient computing through the use of these methods to display the energy saving effect of the three-phase asynchronous motor.Keywords:three-phaseasynchronous motor; inverter; air compressor;energy-saving目录第1章引言 (1)1.1 三相异步电动机节能的背景 (1)1.2 三相异步电机节能目的及意义 (1)第2章三相异步电动机的构造及工作原理 (3)2.1 三相异步电动机的构造 (3)2.2 三相异步电动机的工作原理 (3)第3章变频器在节能方面的分析 (5)3.1 变频器的工作原理 (5)3.2 变频器节能原理 (6)3.2.1 变频节能 (6)3.2.2 功率因数补偿节能 (6)3.2.3 软启动节能 (6)3.3 变频器节能应用的场合 (6)3.3.1 变频器在空压机上运用的节能分析 (7)3.3.2 螺杆式空气压缩机的工作原理和能耗分析 (7)3.3.3 变频器和PLC的控制模式和节能效益 (8)第4章电动机节能方面的分析与研究 (9)4.1 目前在电机节能方面存在的主要问题 (9)4.1.1 旧(淘汰)型电机的使用 (9)4.1.2 电机负载率低 (9)4.1.3 电机电源电压不对称或电压过低 (9)4.1.4 负荷调节与转速控制不当 (9)4.2 减少有功损耗以提高电动机效率 (10)4.3 电动机的选用 (10)4.4 电动机节能原理 (10)4.5 电动机的节能措施 (11)第5章三相异步电机节能分析与应用实例 (13)5.1 电动机的合理选型和节能改造5.1.1选用节能型电动机: (13)5.1.2 合理选用电动机类型: (13)5.1.3 合理选用电动机的额定容量: (13)5.1.4 老式电动机的节能改造 (13)5.2 电动机启动和运行形式的合理设计 (14)5.2.2 高压笼型电动机 (14)5.2.3 大型绕线型电动机 (14)5.2.4 中、小型绕线电动机 (15)5.3 电动机的调速速节能 (15)5.3.2 绕线式电动机液体调速 (15)5.4 电动机的功率因数补偿 (16)5.4.2 应注意的问题 (16)5.5实际应用计算 (16)5.5.1煤气循环水泵与竖炉热水泵节能的分析 (16)第6章空气压缩机节能的分析与研 (18)6.1 空气压缩机的工作原理 (18)6.2 加、卸载供气控制方式存在的问题 (18)6.3 空气压缩机系统的节能原理 (19)6.4 恒压供气控制方案的设计 (19)6.5 实际应用计算 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)第1章引言1.1三相异步电动机节能的背景能源是社会和经济发展的重要物质基础,也是提高人们的生活水平的先决条件。

浅析电动机效率低下的成因及应对措施

浅析电动机效率低下的成因及应对措施

浅析电动机效率低下的成因及应对措施摘要:在现代化社会发展中,许多领域都广泛地应用着电动机,大到航天领域,小到人们的日常生活。

然而,在对电动机进行具体应用时,因会受到很多外界因素影响,亦或是电动机自身的因素所致,很多时候在具体应用中会导致电动机出现效率低下的问题,所以,要想这样的状况有所改变,则需要深入分析效率低下的原因,且在分析中需要应用切实可行的举措,从而充分保证电动机应用效率的提高。

关键词:电动机;效率低下;成因;应对措施1三相异步电动机的基本工作原理定子、转子、其他附属构件共同构成了三相异步电动机。

三相异步电动机工作原理:异步电机定子组同三相电源接通后,定子组将产生三相对称电流,然后,可在气体间隙中形成n1转速基波磁场,而n1=60fl/p。

基波磁场切割转子时,则感应电动势会在转子绕组回路中产生,同时,出现相应的感应电流。

气体间隙内磁场于感应电流发生作用时,则形成了电磁转矩,三相异步电动机通过此电磁转矩驱动转子转动的,三相异步电动机带动负载转动,切实实现对能量的转换、利用。

2针对可变性机械负载许多设备在生产中负荷不均。

随着时间的变化,负载通常有满载或轻载,或空载和间歇运行。

如果采用交流电机恒速驱动方案,将会降低运行效率,浪费大量能源;根据负载转速变化的要求,通过改变电机工作电源频率,实现电机运行转速的变化,从而在不同转速条件下具有较高的运行效率。

一方面,降低了功耗;另一方面,它还可以在起动时保护电动机和负载设备,防止瞬时起动的冲击进而影响电网,从而提高设备的精度。

变频调速是通过改变输入交流电机的电源频率来调节交流电机的转速。

部分变频装置可以通过改变驱动电源的电压和频率平滑地调节电机转速,在不改变效率的情况下根据输出要求改变输出功率。

相关实践表明,将变频技术应用于交流电机驱动控制领域,可以进一步有效地提高效率,达到普遍节能的目的。

关键设备是变频器提供的变频电源。

变频器分为交-直-交变频器和交-交变频器两大类。

三相异步电动机节能器的分析与实现

三相异步电动机节能器的分析与实现

三相异步电动机节能器的分析与实现【摘要】本文结合实际情况,在分析了三相异步电动机的节能方法的基础上,其节能器的实现进行了研究。

具体介绍了其节能原理,结构和工作过程。

【关键词】节能器;异步电动机;轻载0.前言世界能源需求的不断攀升和自然资源的日益枯竭,对工业企业、能源供应商及消费者都提出了新的挑战,尽可能以高效和可持续的方式使用能源已成为当务之急。

能源效率对所有类型的能源转换都有所影响,从电能和热能的高效生成、输送和分配,到工业、楼宇和交通对能源的高效利用,无所不包。

提高电能使用率,有效减少电能损耗,已被人们广泛重视。

三相异步电动机是一种广泛使用的动力机械,在工农业、交通运输、国防工业以及其他各行各业中应用都非常广泛。

资料显示,异步电动机用电量占全国总用电量60%以上,而很大一部分电机还经常是在轻载甚至空载下运行。

在满负荷工作情况下,电动机的效率一般较高,通常在85%左右;然而一旦负载下降,电动机的效率便随之显著下降。

电机拖动是应用领域中浪费比较普遍现象。

如果提高非全负荷下电机的运行效率,将有着巨大的经济效益和社会效益。

1.三相异步电动机的节能方法三相异步电机的节能方法有并接电容器、同期补偿器、空载限制器和调压器和可控调压装置即节能器四种方法。

并接电容器即电机可以被等效看成电感和一个电阻的串联电路,在串联的电路里面可以在两端并接上一个电容。

并接电容可节约无功功率,从而提高功率因数。

其优点为设备简单;缺点是可能出现振荡。

要避免振荡,电容应选大些。

但电容过大又将产生过电压及过大的瞬时转矩,且不便于随负载的变化改变电容量。

同期补偿器法。

采用同期补偿器,可通过调节无功和有功的相角来达到提高功率因数的目的。

它通常装于大型区域变电所中,其最大的缺点就是具有旋转部分。

在转动轴上有有功功率损耗。

空载限制器和调压器法。

当电机长期空载时,可采用空载限制器将电机自电路上切除。

则线路上有功无功需要量显著减少。

其缺点是对电网冲击极为严重。

异步电机如何提高能源效率

异步电机如何提高能源效率

异步电机如何提高能源效率在当今能源紧张的时代,提高异步电机的能源效率变得至关重要。

异步电机作为广泛应用于工业、农业、商业和日常生活中的重要动力设备,其能耗水平直接影响着整个系统的运行成本和能源利用效率。

那么,如何才能有效地提高异步电机的能源效率呢?首先,我们需要了解一下异步电机的工作原理。

异步电机是通过定子绕组产生旋转磁场,转子在旋转磁场的作用下产生感应电流,从而产生电磁转矩使电机转动。

在这个过程中,能量的损耗主要包括定子铜损、转子铜损、铁芯损耗、机械损耗和杂散损耗等。

要提高异步电机的能源效率,合理选择电机的规格和型号是第一步。

在选择电机时,应根据实际负载需求,准确计算所需的功率和转速。

如果电机的功率过大,会导致“大马拉小车”的情况,电机在轻载运行时效率低下;反之,如果电机功率过小,长期过载运行会缩短电机的使用寿命,同时也会增加能耗。

因此,选择合适功率和转速的电机是提高能源效率的基础。

优化电机的设计和制造工艺也是提高能源效率的关键。

在电机设计方面,可以采用先进的电磁计算方法和优化的绕组结构,以减少铁芯损耗和铜损。

例如,使用高质量的硅钢片作为铁芯材料,可以降低铁芯的磁滞损耗和涡流损耗。

在制造工艺方面,提高加工精度和装配质量,保证电机的气隙均匀,减少摩擦和振动,从而降低机械损耗。

控制系统的优化对于提高异步电机的能源效率同样不可忽视。

采用变频调速技术是一种有效的方法。

通过改变电源的频率来调节电机的转速,使其能够根据负载的变化实时调整运行速度,避免了电机在恒速运行时的能量浪费。

此外,智能控制系统可以根据负载情况自动调整电机的运行参数,实现节能运行。

改善电机的运行环境也有助于提高能源效率。

保持电机的通风良好,避免过热运行,有助于降低绕组的电阻,减少铜损。

同时,定期对电机进行维护和保养,清洁电机内部的灰尘和杂物,检查轴承的润滑情况,及时更换磨损的部件,可以保证电机的正常运行,减少故障和能耗。

另外,采用高效的节能电机也是一个不错的选择。

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提高三相异步电动机运行效能的分析与研究摘要在能源日趋紧张的情况下,如何提高效率,节约能源逐渐成为了社会普遍关注的问题。

电动机用电量在我国工业用电量中占有相当大的比重,它的效率高低对能源消耗具有重要的影响。

本次设计根据通用电机实际情况,就提高电动机效率进行分析,主要包括:电磁优化设计、电机损耗、低谐波定子绕组、转子结构、高性能材料、铁心材料,通过高效风扇、气隙系数、电机温升及噪声、磁性槽楔对电机性能影响的研究与分析,达到电动机提高效能的目的。

关键词:电机损耗,铁心材料,磁性槽楔,效能Analysis and Study on increasing the operation efficiency of three-phase asynchronous motor Abstract:I n the situation of energy crisis, how to improve the efficiency, saving energy has become a social issue of common concern. Motor power consumption in a considerable proportion of electricity consumption occupies the industry of our country, its efficiency has important influence on the energy consumption. This design according to the actual situation of general motor, analysis, to improve the efficiency of the motor including: optimized design, loss of motor, low harmonic windings of the stator, rotor structure, high performance materials, core materials, through effective, fan, air gap coefficient, Wen Sheng noise, motor and magnetic slot wedge impact on motor performance research and analysis of the motor, to achieve the purpose of raising the efficiency of.Keywords:Loss of motor, magnetic materials, magnetic slot wedge, effectiveness前言近十几年来,随着世界经济的不断发展,能源的消耗日益增加,世界能源危机问题越来越突出,巨大的能源消耗引起的环境污染问题也日趋严重。

能源问题是一个关系到各国经济发展的命脉性重大问题,中国是能源生产和消费的大国之一,而且是一个“高投入、高消耗、高污染、低产出、低效益”的粗放型经济发展模式,严重束缚了国家经济持续快速的发展。

纵观国外发达国家,早在上世纪80年代已全面展开电机节能计划,对电机节能技术进行了大量的研究,相继推出了高效、超高效电机标准,并取得巨大的成功。

近年来,不少国家的政府及电机产品的制造和使用单位对电机的能效水平相当重视,纷纷采取措施,淘汰低效电动机和高能耗设备,通过颁布各种能源政策和法令,并制定电动机能效标准和节能标准,来推广高效节能电机的应用及研究,其中美国和欧盟的标准最具代表性。

我国在“十一五”期间开展了各方面的节能研究工作,重点在工业节能方面,工业高能耗比重很高,我国电动机用电量在工业用电量中占有相当大的比重。

若将电动机的平均效率提高,减少电能的损耗,使得发电量大大减少,达到减少能源消耗的目的。

电动机是把电能转换成机械能的一种设备。

它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。

三相异步电机是感应电机,定子通入电流以后,部分磁通穿过短路环,并在其中产生感应电流。

短路环中的电流阻碍磁通的变化,致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差,从而形成旋转磁场。

通电启动后,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流,即旋转磁场与转子存在相对转速,并与磁场相互作用产生电磁转矩,使转子转起来,实现能量变换。

我国于2002年出台第一部有关电动机的能效标准:GB18613—2002《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》,2004年国家发展和改革委员会制定了《节能中长期专项规划》,把高效节能电动机列入第十一个五年计划中的重点节能推广项目,同时于2005年6月对GB18613标准进行修定。

2006年8月发布了GB18613—2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》标准。

我国目前大量使用的Y系列、Y2系列电动机,基本上符合国家标准GB18613-2002中的能效限定值的要求,该电动机的效率等级按照欧盟的标准可达到EFF2级。

但比欧盟的高效指标EFF1低2~3个百分点,比美国的NEMAE低5~6个百分点,差距较大。

据相关数据统计,该类电动机在我国的工业生产中占99%的比重,而在西方工业发达国家所占比重已不足30%。

一、三相异步电动机的简介(一)三相异步电动机结构三相异步电动机按转子结构的不同分为笼型和绕线转子异步电动机两大类。

笼型异步电动机由于结构简单、价格低廉、工作可靠、维护方便,已成为生产上应用得最广泛的一种电动机。

绕线转子异步电动机由于结构较复杂、价格较高,一般只用在要求调速和起动性能好的场合,如桥式起重机上。

异步电动机由两个基本部分组成:定子(固定部分)和转子(旋转部分)。

笼型和绕线转子异步电动机的定子结构基本相同,所不同的只是转子部份。

1.定子三相异步电动机的定子由机座中的定子铁心及定子绕组组成。

机座一般由铸铁制成。

定子铁心是有冲有槽的硅钢片叠成,片与片之间涂有绝缘漆。

三相绕组是用绝缘铜线或铝线绕制成三相对称的绕组按一定的规则连接嵌放在定子槽中。

过去用A、B、C表示三相绕组始端,X、Y、Z表示其相应的末端,这六个接线端引出至接线盒。

按现国家标准,始端标以U1、V1、W1,末端标以U2、V2、W2。

三相定子绕组可以接成星形或三角形,但必须视电源电压和绕组额定电压的情况而定。

一般电源电压为380V(指线电压),如果电动机定子各相绕组的额定电压是220V,则定子绕组必须接成星形,;如果电动机各相绕组的额定电压为380V,则应将定子绕组接成三角形。

2.转子转子部分是由转子铁心和转子绕组组成的。

转子铁心也是由相互绝缘的硅钢片叠成的。

铁心外圆冲有槽,槽内安装转子绕组。

根据转子绕组结构不同可分为两种形式:笼型转子和绕线型转子。

(二)三相异步电动机工作原理三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转,称为旋转磁场,转速的大小由电动机极数和电源频率而定。

转子在磁场中相对定子有相对运动,切割磁杨,形成感应电动势。

转子铜条是短路的,有感应电流产生。

转子铜条有电流,在磁场中受到力的作用。

转子就会旋转起来。

第一:要有旋转磁场,第二:转子转动方向与旋转磁场方向相同,第三:转子转速必须小于同步转速,否则导体不会切割磁场,无感应电流产生,无转矩,电机就要停下来,停下后,速度减慢,由于有转速差,转子又开始转动,所以只要旋转磁场存在,转子总是落后同步转速在转动。

(三)三相异步电动机特性分析三相异步电动机的运转方式:靠旋转磁场来带动电动机转子额定电流为约等于其功率的二倍额定电流为约等于其功率的二倍V/F控制变频器力矩力电机力力转。

电机的接线方式:有星形(Y形)和三角形(△形)两种,Y形接线时,电动机的电流小,但力矩也小,三角形(△形)接线时电动机的电流大,但力矩大。

变速公式: n=60f (1-K)/p,n—电动机转速,60—常数,p—极对数,f —电源频率,k—滑差系数,公式说明:只要改变电源频率“f”或极对数“p”,就可以改变电动机转速。

三相异步电动机有2极、4极、6极、8极……,工业用的三相异步电动机一般极数不会超过8极,极数越多,转速越慢,但力矩就越大,极数越少,转速就越快,但力矩就越小;每种极数所对应的转速如下:a) 2极──2950转/分(理想3000转/分,即同步转速)b) 4极──1450转/分(理想1500转/分,即同步转速)c) 6极──950转/分(理想1000转/分,即同步转速)d) 8极──700转/分(理想750转/分,即同步转速)(四)三相异步电动机的效能情况三相异步交流电动机,从发明使用到今天,由于在工作原理和结构上没有新的突破,致使其自身的效率低下问题没有得到有效克服。

由于原理上存在额定功率与负载不能较好的匹配,负荷客观上是变动的,而电机效率只能在很窄的功率区间保持高效,从实际使用测算,大多数都工作在额定功率的80-60%,功率因数大约在0.8-0.5之间(空载0.25,满载0.9左右)。

为加快高效电动机的推广,国家标准委组织了对GB18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》(以下简称原标准)的修订,由中国标准化研究院等单位完成的新版GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》(以下简称“新标准”)国家标准已于2012年5月发布,将于2012年9月1日实施。

新标准全面提高了我国电动机的能效指标,使我国电动机能效值达到欧洲水平。

新标准实施后,原标准能效3级的电动机将被禁止生产、进口销售。

二、三相异步电动机效能分析与研究(一)电磁优化设计分析与研究电机设计要讲究各尺寸之间的合理匹配,即根据设计目标要求选择合理的电机尺寸以使电机达最优化设计。

众所周知,要想提高电动机效率,是要付出代价的,其中往往包括需要采用更多更好的原材料。

对于电动机制造行业,在电动机本身的设计工作中,原材料用量和电机产品本身的性能指标始终是需要很好平衡的一对矛盾。

如何在有限的原材料用量,可行又经济的加工条件下,使电动机的各种损耗减小,从而提高其效率指标,或者从另一个角度来说,如何在满足效率等规定的性能指标的前提下,使所设计的电机使用更少的材料,更多的降低其生产成本,一直是电机电磁优化设计的追求目标。

电机的优化设计关键建立更加精确的数学模型和谋求更准确的求解途径。

数学模型包括建立目标函数,确定设计变量和约束条件,求解途径主要是指优化算法的选取。

由于电机的优化设计是一个有约束、多目标、多变量的复杂非线性问题,而且设计变量不可能是理想的连续变量,其目标函数和变量之间的关系相当复杂,目标函数和约束函数无法用设计变量表达出来,这样的函数往往是多峰值的函数,因而基于传统的方法只能得到局部最优解,不能得到全局最优解。

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