異步電動(dòng)機(jī)如何直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

時(shí)間：2019-08-08 13:05

      異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗：異步電動(dòng)機(jī)是工礦企業(yè)必不可少的生產(chǎn)設(shè)備，而發(fā)電廠更是不可缺少的。所有的泵、風(fēng)機(jī)類(lèi)的轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備，都是由異步電動(dòng)機(jī)做拖動(dòng)設(shè)備的。一個(gè)電廠一臺(tái)機(jī)組就有高、低壓異步電動(dòng)機(jī)數(shù)十臺(tái)，如陡河發(fā)電廠最小的1機(jī)組也有50臺(tái)左右，這還不包括幾十臺(tái)電動(dòng)門(mén)用電機(jī)。如此眾多的電機(jī)要在運(yùn)行中注重節(jié)能降耗，增加企業(yè)效益應(yīng)該是很可觀的。問(wèn)題在于如何降低電動(dòng)機(jī)能耗，提高電機(jī)的效率，以增加經(jīng)濟(jì)效益，下面就針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的總損耗的組成及有效減少損耗進(jìn)行分析研究。

      一、異步電動(dòng)機(jī)能量損耗的組成

      1、銅損耗：定子銅損；轉(zhuǎn)子銅損；雜散損耗。

      2、鐵芯損耗。

      3、機(jī)械損耗：通風(fēng)損耗；摩擦損耗。

      從以上列出的異步電動(dòng)機(jī)能量損耗看，銅損耗和鐵損耗我們?cè)跈z修中是不宜改變的，它們是由設(shè)計(jì)決定的，而機(jī)械損耗是可以改變的。異步電動(dòng)機(jī)一般來(lái)說(shuō)級(jí)數(shù)少的即轉(zhuǎn)數(shù)高的電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗較大，銅損耗較?。欢?jí)數(shù)多的即轉(zhuǎn)數(shù)低的電動(dòng)機(jī)銅損耗占的比例較機(jī)械損耗就大。所以，我們要降低電動(dòng)機(jī)的能量損耗就要從減少電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗入手解決。

      二、減少電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗的主要方法

      減少電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗主要從以下幾個(gè)方面入手解決：

      （1）采用高效率的風(fēng)扇（如機(jī)翼型軸流風(fēng)扇）；

      （2）調(diào)整風(fēng)罩與扇葉外圓之間的間隙；

      （3）輕載電動(dòng)機(jī)適當(dāng)縮小風(fēng)扇外徑；

      （4）采用高質(zhì)量的軸承；

      （5）采用優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油；

      （6）提高電機(jī)裝配質(zhì)量；

      三、減少電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗的具體措施

      （一）調(diào)整電機(jī)風(fēng)扇以降低機(jī)械損耗

      首先，我們來(lái)看如何通過(guò)改變風(fēng)扇尺寸進(jìn)行節(jié)能：大家都知道電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的設(shè)備，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中要產(chǎn)生損耗，這些損耗是以熱的形式出現(xiàn)的，它使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。定子繞組有電流流過(guò)后產(chǎn)生銅損耗，經(jīng)槽絕緣材料把熱傳導(dǎo)給定子鐵芯，再由定子鐵芯傳給電機(jī)外殼散發(fā)到空間。轉(zhuǎn)子的熱量是由轉(zhuǎn)子鋁耗及其摩擦產(chǎn)生的，它傳給轉(zhuǎn)子鐵芯和內(nèi)風(fēng)扇表面，靠?jī)?nèi)風(fēng)扇攪拌使熱量散發(fā)在電機(jī)內(nèi)空間，再傳給定子鐵芯、端蓋、機(jī)座，定、轉(zhuǎn)子這兩股熱量均由外風(fēng)扇吹散。因此，外風(fēng)扇風(fēng)量的大小是決定電動(dòng)機(jī)的溫度不能超過(guò)其絕緣材料等級(jí)所允許溫度的關(guān)鍵。

      國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種絕緣等級(jí)的電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行條件下的允許溫升，要求電動(dòng)機(jī)中最熱點(diǎn)溫度不允許超過(guò)其絕緣等級(jí)的極限溫度，而電機(jī)常用絕緣等級(jí)如下表：

      其中：允許溫升=允許溫度極限環(huán)境溫度規(guī)定值熱點(diǎn)溫差

      繞組的熱點(diǎn)溫差是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)，繞組熱點(diǎn)的穩(wěn)定溫度與繞組平均溫度之差。

      當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于空載或輕載時(shí)，電動(dòng)機(jī)總損耗要比額定時(shí)小，而風(fēng)量與電動(dòng)機(jī)總損耗成正比關(guān)系，所以風(fēng)扇處于大馬拉小車(chē)（因?yàn)橥L(fēng)損耗與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，故通風(fēng)損耗不隨負(fù)載變化，所以這時(shí)應(yīng)降低風(fēng)量來(lái)減少電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)損耗）。改變風(fēng)扇葉形狀可以降低風(fēng)量，但比較麻煩，不如直接減少外風(fēng)扇葉直徑來(lái)降低風(fēng)量更簡(jiǎn)便些。我們知道風(fēng)扇本身的機(jī)械損耗按扇葉直徑的45次方成比例，而風(fēng)量隨扇葉直徑的平方成正比，所以減小扇葉直徑時(shí)，風(fēng)量降低不多，而通風(fēng)損耗卻降低很多。

      由于外風(fēng)扇的冷卻風(fēng)量減少，使電動(dòng)機(jī)溫升上升，但仍能保持電動(dòng)機(jī)溫升在絕緣等級(jí)允許的范圍內(nèi)。同時(shí)，我們還要看到由于外扇葉直徑縮小電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗降低，又會(huì)使電動(dòng)機(jī)溫升進(jìn)一步降低。尤其對(duì)于2，4級(jí)這樣高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)扇外徑縮小14%16%時(shí)，通風(fēng)損耗下降20%40%.另外，改變扇葉直徑的同時(shí)，要相應(yīng)改變擋風(fēng)板或風(fēng)扇罩尺寸，使它們互相配合的尺寸符合規(guī)定。風(fēng)扇葉與風(fēng)扇罩的間隙不可過(guò)大，一般在1015之間，過(guò)大會(huì)增大高壓區(qū)回流到低壓區(qū)的漏風(fēng)損耗，同時(shí)要保持扇葉與風(fēng)扇罩之間原有的角度，其作用是使進(jìn)風(fēng)的一部分動(dòng)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓力而減少損耗。當(dāng)然，我們還可以在溫升許可的范圍內(nèi)，為了降低風(fēng)扇的風(fēng)量亦可降低風(fēng)扇的等級(jí)來(lái)使用。比如8號(hào)機(jī)座用的風(fēng)扇經(jīng)過(guò)調(diào)整和修整可使用在9號(hào)機(jī)座輕載的電動(dòng)機(jī)上，這樣就可使9號(hào)機(jī)座輕載的電動(dòng)機(jī)降低機(jī)械損耗，并使溫升提高些來(lái)提高電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)。

      （二）減少摩擦以降低機(jī)械損耗

      電動(dòng)機(jī)軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、噪聲、振動(dòng)、過(guò)熱、壽命等因素均與合理選擇潤(rùn)滑脂有關(guān)，目前通常是選用3號(hào)鋰基脂為好，可以降低機(jī)械損耗，不過(guò)當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展又出現(xiàn)了許多性能優(yōu)越的潤(rùn)滑脂，如：國(guó)產(chǎn)中小型電動(dòng)機(jī)軸承潤(rùn)滑脂其性能經(jīng)有關(guān)部門(mén)測(cè)試達(dá)到日本JIS222080滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑脂的標(biāo)準(zhǔn)，接近瑞士SKF65C潤(rùn)滑脂的水平，含雜質(zhì)極低，價(jià)格與3號(hào)鋰基脂相當(dāng)。再有當(dāng)前在市場(chǎng)上出現(xiàn)的美國(guó)艾索潤(rùn)滑脂性能也不錯(cuò)。我們完全可以使用這些性能不錯(cuò)的潤(rùn)滑脂來(lái)改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況以降低機(jī)械損耗。做為電動(dòng)機(jī)專(zhuān)業(yè)檢修人員我們還可以在合理選用軸承上下功夫，也可以節(jié)能降耗；既然我們以經(jīng)知道級(jí)數(shù)少的電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗大，級(jí)數(shù)多的電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗校我們就可以在修理電動(dòng)機(jī)時(shí)有選擇地使用軸承。例如，在高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)上我們可以使用進(jìn)口軸承或國(guó)產(chǎn)高級(jí)別的B、C級(jí)優(yōu)質(zhì)軸承使損耗降到最校而在低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)上我們可以使用國(guó)產(chǎn)中高級(jí)的軸承C、D級(jí)，這樣在軸承上我們就可以省下一筆資金，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

      （三）提高功率因數(shù)以降低機(jī)械損耗

      發(fā)電廠里的轉(zhuǎn)機(jī)拖動(dòng)設(shè)備95%是交流異步電動(dòng)機(jī)，而交流異步電動(dòng)機(jī)是低功率因數(shù)的設(shè)備。如果提高其功率因數(shù)可以充分發(fā)揮供電設(shè)備潛力，同時(shí)又可降低生產(chǎn)成本和節(jié)約電能。下面，就如何提高功率因數(shù)的問(wèn)題我們進(jìn)行討論。

      
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