提高电机的效率,本质是降低电机的损耗。 电机的损耗分为机械损耗和电磁损耗。 例如,对于交流异步电机,电流通过定子和转子绕组,会产生铜损和导体损耗,而磁场则在铁中。 会引起涡流带来磁滞损耗,空气磁场的高次谐波会对负载产生杂散损耗,轴承和风扇转动过程中会有磨损损耗。
要减少转子的损耗,可以减小转子绕组的电阻,采用电阻率较低的比较粗的导线,或者增大转子槽的截面积。 当然,材料非常重要。 有条件生产铜转子,可减少损耗15%左右。 现在的异步电机基本上都是铝转子,所以效率不是那么高。
同样,定子上也有铜损,可以增大定子槽面,提高定子槽满槽比,缩短定子绕组端部长度。 如果用永磁体代替定子绕组,则不需要通过电流。 当然,效率可以明显提高,这就是同步电机比异步电机效率更高的根本原因。
对于电机的铁损,可以采用优质硅钢片来减少磁滞损耗,或者加长铁芯长度,这样可以降低磁通密度,还可以增加绝缘涂层。 此外,热处理工艺也很关键。
电机的通风性能更为重要。 温度高的话,损耗当然就大。 可以采用相应的冷却结构或附加的冷却方法来减少摩擦损失。
高次谐波会在绕组和铁芯中产生杂散损耗,可改进定子绕组,减少高次谐波的产生。 也可对转子槽表面进行绝缘处理,并可采用磁槽泥,以减少磁槽效应。
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