高效電機是指效率較高的電機,其效率應該滿足相關的能效等級要求。
高效電機將新制造工藝及新材料完美運用到核心部件上,通過電機線圈優化設計,有效降低電磁能、熱能和機械能的損耗,提升運轉效率,電機發熱量小、運行壽命長。
一.降低損耗優化措施:
1.眾所周知,電動機的損耗主要由定子銅耗、轉子銅耗、鐵耗、機械損耗和雜散損耗組成,高效、超高效電動機的開發,必須從降低這五大損耗著手,采取多種措施,挖掘潛力,降低損耗,提高電動機的效率。
2.增加有效材料,降低銅耗和鐵耗。對于高效電機,由于效率指標提高較大,為降低繞組損耗和鐵心損耗,需要適當降低電流密度和磁感應強度,因此相應放大了導線截面和增加了鐵心長度,部分機座放大了沖片外徑,從而相應增加了有效材料用量。
3.采用相對較高牌號的磁性材料,降低鐵耗。由于受到軸向尺寸和中心高的限制,單純的增加有效材料達不到大幅降低鐵耗的目的,因此必須選用更低損耗的冷軋硅鋼片,這對中、大功率規格的電動機尤為重要。
4.合理控制電動機溫升。由于溫升受使用材料的多少和機械損耗的影響,在材料不變的情況下,通過增大冷卻風量降低溫升,隨著溫升的下降,定、轉子銅耗下降,機械損耗上升,如果定、轉子銅耗下降大于機械損耗上升,效率就會提高,反之,效率就會下降。因此合理控制溫升對高效電機提高效率起到關鍵作用。
二.降低雜散損耗的措施:
(1)改變槽配合當諧波磁場對鐵心表面發生相對運動時,就在鐵心鋼片的表面層附近產生渦流損耗和磁滯損耗,因此稱為表面損耗,其中主要是渦流損耗。這部分損耗與諧波磁場的幅值和頻率有關,幅值和頻率受槽數多少影響,因此這部分損耗與定、轉子槽數有關
(2)增大電動機氣隙,進而減小定、轉子諧波磁通的幅值,可以有效地減少雜散損耗。
三.高效電機特點:
(1)效率高,IE2比IE1平均高3%,IE3比IE1平均高近5%左右。
(2)需使用更多高質量的材料。IE2比IE1電機成本高25%~30%,IE3比IE1電機成本高40%~60%左右。
(3)由于運行溫度較低,電機壽命更長,可降低維護成本。
(4)典型設計情況下起動電流較大些。
(5)轉子慣量較大。
(6)額定負載下轉速較高,轉差率較小。
從節約能源、保護環境出發,
高效電機是現今國際發展趨勢。2013年工信部將從推廣高效電機、淘汰低效電機以及既有電機系統節能技術改造等6個方面入手,推廣、淘汰和節能改造電機及電機系統1億千瓦,擴大高效電機市場份額,促進電機產品升級換代和產業升級。