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六方面分析节能高效电机节能方式

信息来源:www.xysydj.cn | 发布时间:2020年04月30日

电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置,或者将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。电动机是将电能转换为机械能(俗称马达)。在电路中用字母M(旧标准用D)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,同时,电机能提供的功率范围很大,从毫瓦级到万千瓦级。电机的使用和控制非常方便,具有自起动 、加速、制动、反转、掣住等能力,能满足各种运行要求;电机的工作效率较高,又没有烟尘、气味,不污染环境,噪声也较小,运行可靠、价格低廉、结构牢固。由于它的一系列优点,所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用,使用方便。对于电机,大家是都想要了解更多呢?下面湖北高效节能电机厂家小编来为大家介绍电机如何节能?节能高效电机节能方式主要表现在哪几方面?电机生产工艺。一起来看看吧!六方面分析节能高效电机节能方式

一、选用节能电机
高效电机与普通电机相比,优化了总体设计,选用了高质量的铜绕组和硅钢片,降低了各种损耗,损耗下降了20%~30%,效率提高2%~7%;投资回收期一般为1~2年,有的几个月。相比来说,高效电机比J02系列电机效率提高了0.413%。因此用高效电机取代旧式电机势在必行。


二、适当选择电机容量达到节能
国家对三相异步电机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。因此采用合适的电机,提高功率因数、负载率,可以减少功率损耗,节省电能。


三、采用磁性槽楔代替原槽楔
磁性槽楔主要降低异步电机中的空载铁损耗,空载附加铁损耗是由齿槽效应在电机内引起的谐波磁通而在定子、转子铁芯中产生的。定子、转子在铁芯内感生的高频附加铁损耗称为脉振损耗。另外,定子、转子齿部时而对正、时而错开,齿面齿簇磁通发生变动,可在齿面线层感生涡流,产生表面损耗。脉振损耗和表面损耗合称高频附加损耗,它们占电机杂散损耗的70%~90%,另外的10%~30%称为负载附加损耗,是由漏磁通产生的。虽然使用磁性槽楔会使启动转矩下降10%~20%,但采用磁性槽楔的电机比采用普通槽楔的电机的铁损耗可降低60k,而且很适应空载或轻载启动的电机改造。

 

四、采用Y/△自动转换装置
为解决设备轻载时对电能的浪费现象,在不更换电机的前提下,可以采用Y/△自动转换装置以达到节电的目的。因为三相交流电网中,负载的不同接法所获取的电压是不同的,因而从电网中吸取的能量也就不同。


五、电机的功率因数无功补偿
提高功率因数,减少功率损耗是无功补偿的主要目的。功率因数等于有功功率与视在功率之比,通常,功率因数低,会造成电流过大,对于一个给定的负荷,当供电电压一定时,则功率因数越低,电流就越大。因此功率因数尽量的高,以节约电能。


六、绕线式电机液体调速
液体电阻调速技术是在传统产品液体电阻起动器的基础上发展而成的。仍以改变极板间距调节电阻的大小达到无级调速的目的。这使它同时具有良好的起动性能,它长期通电,带来了发热升温问题,由于采用了独特的结构和合理的热交换系统,其工作温度被限定在合理的温度之下。绕线电机用液体电阻调速技术,以其工作可靠、安装方便、节能幅度大、易维护及投资低等优点,得到了迅速推广,对于一些调速精度要求不高,调速范围要求不宽,并且不频繁调速的绕线式电机,如风机、水泵等设备的大中型绕线式异步电机采用液体调速效果显著。

 

电机耗能主要表现在这哪方面


1、电机负载率低
由于电机选择不当,富裕量过大或生产工艺变化,使得电机的实际工作负荷远小于额定负荷,大约占装机容量30%~40%的电机在30%~50%的额定负荷下运行,运行效率过低。


2、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,使得电机的三相电压不对称,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。


3、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。


4、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。

 

电机生产工艺


一、电机铁心制造


1、材料
(1)主要材料:
软磁铁心是电机主磁路的导磁体,电机主要功能性部件之一。微电机常用的几种软磁铁心材料有硅钢片、电工纯铁、铁镍合金、铁镍合金、软磁铁氧体等。

(2)铁心冲片材料的要求:
电工钢板的质量要求,主要是它的电磁性能。
a、低损耗包括磁滞损耗和涡流损耗。
b、高导磁件能。导磁性能越高,在磁通量不变的情况下,可缩小磁路的截面积,节约励磁绕组用铜量,减少电机体积。
c、良好的冲片性。电工钢板应具有适宜的硬度,不能过脆或过软。表面要光滑、平整且厚度均匀,以利模具冲制和提高叠压系数。
d、成本低使用方便。


2、冲片加工
(1)冲片加工工艺步骤:
a、硅钢片的剪裁。在工艺上的主要问题是根据选定的材料确定剪裁力和剪床。

b、铁心冲片冲裁是在冲床上通过冲裁模实现的。卷料或经过剪裁得到的钢片条料,在冲床上经过冲模的冲裁即得到所需的冲片。根据所用冲裁模的不同,相应有单式冲裁、复式冲裁、多工序组合冲裁、级进式冲裁等。
c、毛刺及其消除。
冲模间隙过大,冲模安装不当或冲模刃口磨钝等,都会使冲片产生毛刺。减小毛刺的基本措施是:在冲模制造时,严格控制凸凹模的间隙,而且要保证冲裁时有均匀的间隙;冲裁过程中,要保持冲模工作正常,经常检查毛刺的大小。
d、冲片的退火处理。软磁材料在出厂时,有的已具有标准规定的磁性能。有的材料则需待加工后进行最后的退火处理才具有规定的磁性。
e、冲片加工的自动化:对大批量生产的微电机,冲片及铁心加工的自动化是提高生产效率、保证产品质量、 降低产品成本的重要途径。
采用高速自动冲床和多工位级进式冲模、使用卷料钢片连续冲裁,这是比较先进冲裁方式。
(2)铁心冲片的质量检查:
冲片质量主要反映在四个方面:
(1)冲片尺寸、形状的准确度。
(2)毛刺的大小。
(3)冲片绝缘层的质量。
(4)冲片的铁耗和导磁性能。由于冲片绝缘不是经常检查以及一般只检查冲片叠压后的铁心损耗,故冲片加工质量的检查,主要是冲片的尺寸精度与毛刺。


3、铁心压装
(1)压叠分类:
由冲片构成铁心的方式又有叠装式、卷叠式和卷绕式等,其中叠装式铁心应用最广。根据冲片叠压连接与固定方式不同,叠装式又有压装、铆接、焊接、粘接、自动扣铆等多种。
(2)工艺过程:
叠片式铁心的工艺过程一般包括:理片、称重或定片数、定位叠压固紧、固定、表面处理等。
(3)铁心压装的技术要求
铁心压装的任务就是将一定数量的冲片理齐、压紧、固定成一个尺寸准确、外形整齐紧密适宜的整体。铁心压装后,应符合下列技术要求:
a、铁心重量要符合规定,其偏差一般应不大于+3-1%。铁心重量不足将使磁感应强度增高,导致电机铁耗增加,效率降低。
b、压力均匀和紧密度适宜。压力符合工艺参数。铁心在机械振动、电磁和热力综合作用下,不应出现松动和变形。对于外压装铁心,还要保证在运输中不致松动和变形。铁心过松,则一定长度内冲片数减少,不仅导磁截面不足,而且引起振动噪音;如果压的过紧,使片间绝缘电阻降低,甚至损坏片间绝缘使铁耗剧增。压力不均,过紧处绝缘易损坏,过松处往往造成铁心松动。
c、几何尺寸准确,铁心总长度、槽形尺寸符合规定要求。
d、形状要求。铁心的同轴度应在规定的范围内。
e、铁心轴向中心线位置应符合规定要求,以保证定转于磁中心对称。

二、绕组制造主要生产工序
绕组制造的主要工艺过程是:
材料准备一线圈绕制—下线一整形一接线与焊接一绝缘处理一质量检查。

1、线圈的绕制。
绕组是由很多线圈组成的。各种线圈的绕制工艺和集中绕组的绕制相类似在绕线机上进行。绕线机有手动、电动、半自动等型式。线圈或线圈组一般是利用绕线模绕成的。要求如下:
(1)漆包线型号、漆包线线径、匝数准确;
(2)排列整齐;
(3)拉力均匀,大小适当;
(4)绕组的填充系数。
(5)电阻符合要求,并保证使用正确的绕线模。
2、铁心插槽槽绝缘:须保证槽绝缘完好无破损现象出现。
3、下线:顺线时,注意挂在顺线杯上电机主、副绕组的位置一定要正确,不能挂反,否则,电机转向发生改变,出现反转;嵌完线后,槽封不得高出定子内表面。
4、直流电阻测量。
目的:
(1)测量电阻是否符合要求;
(2)对绕组做标记。
5、穿小管。
6、接线、焊接。按工艺文件对相应的电机接线方式进行接线;焊头时,须保证焊锡炉炉温符合要求,所焊接的焊头无虚焊、假焊,焊头表面无尖角、毛刺等缺陷。
7、绑扎:对线包进行绑扎,绑扎后线包不得有飞线、漏绑等缺陷。设备:帮扎机
8、整形:必须保证整形后的线包包头尺寸符合要求。整形机、整形模
9、质量检查。线包综合检测:对线包进行全方位的电阻、匝间、耐压测试,保证线包不匝间,不接地,并保证接线正确无误。
10、线包浸漆。


三、装配
1、通用要求:
(1)所有零件都应具有互换性。
(2)保证轴承装配质量。微电用用滚动轴承多为单列向心球系列滚动轴承;微电机用滑动轴承(含油轴承) 滑动轴承几乎都是粉末烧结压制的含油轴承。
(3)保证定、转于的问轴度和端盖轴承安装的垂直度。
(4)保证转子动平衡要求。
(5)保证滑动接触和导电接触的可靠性。
(6)应特别注意轻、小、薄壁零件的不变形,不受损伤。
(7)装配工艺路线应与生产批量相适应。
2、工艺流程:

(1)机壳压入:保证尺寸符合要求,压入时不得损伤线包及端盖;
(2)转子压轴承:将轴承挡圈光滑面向外并卡入轴对应槽内,保证
挡圈卡到位,用专用工装将轴承压到轴上,不得损伤轴承和轴。
(3)转子放入:将电机相应端盖内放置对应的调整垫圈或波形垫圈等物品后,用保护线包的护套保护好线包的同时,将转子放入。
(4)电机装配紧固:采用铆接和用螺钉紧固两种方式。螺母、弹垫。
(5)铭牌粘贴:在电机指定位置粘贴,保证粘贴的铭牌横平竖直,
(6)出厂检测:对电机空载、堵转进行性能测试,并进行匝间、耐压、噪音检测及外观的综合检查,确保电机符合用户要求。