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怎麽減少異步電動機在使用過程中的損耗
作者:山东西子電機 发布日期:2019-07-03 19:27

  

  
  
怎麽減少異步電動機在使用過程中的損耗
如何減少電動機在運行中的機械損耗,達到節能增效的目的。
1、異步電動機能量損耗的組成:

  ①銅損耗:定子銅損;轉子銅損;雜散損耗。

  ②鐵心損耗。

  ③機械損耗:通風損耗;摩擦損耗。高壓電機産生是由于電機功率與電壓和電流的乘積成正比,因此低壓電機功率增大到一定程度(如300KW/380V)電流受到導線的允許承受能力的限制就難以做大,或成本過高。需要通過提高電壓實現大功率輸出。
從以上列出的異步電動機能量損耗看,銅(化學式Cu)損耗和鐵損耗我們在檢修中是不易改變的,它們是由設計決定的,而機械損耗是可以改變的。異步電動機一般來說級數少的即轉數高的電動機機械損耗較大,銅損耗較少;而級數多的即轉數低的電動機銅損耗占得比例較機械損耗就大。所以,我們要降低電動機的能量損耗就要從減少電動機的機械損耗入手解決。
2、減少電動機機械損耗的主要方法:

  ①采用高效率的風扇(如機翼型軸流風扇)

  ②调整风罩与扇叶外圆之间的间隙。高壓電機指额定电压在1000V以上的电动机。常使用的是6000V和10000V电压,由于国外的电网不同,也有3300V和6600V的电压等级。高壓電機优点是功率大,承受冲击能力强;缺点是惯性大,启动和制动都困难

  ③輕載電動機適當縮小風扇外徑。

  ④采用高質量的軸承(bearing)。

  ⑤采用優質潤滑劑(作用:能減少或避免摩擦磨損)。

  ⑥提高電動機裝配質量。
首先,我們來看如何通過改變風扇尺寸進行節能,大家都知道電動機是把電能轉變成機械能的設備,在轉換過程中要産生損耗,這些損耗是以熱的形式出現的,它使電動機發熱。定制繞組有電流流過後産生銅損耗,經槽絕緣材料把熱傳導給定子(組成:定子鐵芯、定子繞組和機座)鐵芯,再由定子鐵芯傳給電機外殼散發到空間。轉子(rotor)的熱量(Heat)是有轉子鋁(Al)耗及其摩擦産生的,它傳給轉子鐵芯和內風扇表面,靠內風扇攪拌使熱量散發在電機空間,在轉給定子鐵芯、端蓋、機座、定、轉子這兩股熱量均由外風扇吹散。因此,外風扇風量的大小是決定電動機的溫度不能超過其絕緣材料等級所允許溫度的關鍵。
國家標准規定了各種絕緣等級的電動機在額定運行條件下的允許溫升,要求電動機中的最熱點溫度不允許超過其絕緣等級的極限溫度,而電機常用絕緣等級如下表:其中:允許溫升=允許溫度極限-環境溫度規定值-熱點溫差繞組的熱點溫差使指當電動機帶額定負載時,繞組熱點的穩定(解釋:穩固安定;沒有變動)溫度與繞組平均溫度之差。
表內數值單位皆爲攝氏度
當電動機處于控制(control)或輕載時,電動機總損耗要比額定時小,而風量與電動機總損耗成正比關系,所以風扇處于“大馬拉小車”(因爲通風損耗與電動機轉速恒定,故通風損耗不隨負載變化,所以這時應降低風量來減少電動機的通風損耗)。改變風扇葉形狀可以降低風量,但比較麻煩,不如直接減少外風扇葉直徑來降低風量更簡單些。我們知道風扇本身的機械損耗按扇葉直徑的4-5次方成比例。而風量隨扇葉直接的平方成正比,所以減少扇葉直徑時,風量降低不多,而通風損耗卻降低很多。
由于外風扇的冷卻風量減少,使電動機溫升上升,但仍能保持電動機溫升在絕緣等級允許的範圍內。同時,我們還要看到由于外扇葉直徑縮小電動機機械損耗降低,又會使電動機溫升進一步降低。尤其對于2,4級這樣高轉速的電動機,當風扇外徑縮小14%-16%時,通風損耗降低20%-40%。另外,改變扇葉直徑的同時,要相應改變擋風板或風扇罩尺寸,使它們互相配合的尺寸符合規定。風扇葉與風扇罩的間隙不可過大,一般在10-15之間,過大會正大高壓區回流到低壓區的漏風損耗,同時要保持扇葉與風扇罩之間的角度,其作用是使進風的一部分動壓力轉變爲靜壓力而減少損耗。比如8號機座用的風扇經過調整和修整可使用9號機座輕載的電動機上,這樣就可使9號機座輕載的電動機降低機械損耗,並使溫升提高些來提高電動機的效率(efficiency)和功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)因數。
3、減少摩擦以降低(reduce)機械損耗
電動機軸承的正常運轉、噪聲、震動、過熱、壽命(lifetime)等因素均與合理選擇潤滑脂有關,目前通常是選用3號锂基脂爲好,可以降低機械損耗,不過當前隨著科學技術的飛速發走又出現了許多性能優越的潤滑脂,如:中小型電動機軸承潤滑脂“其性能經有關部門測試達到日本JIS2220-80滾道軸承潤滑脂的標准,接近瑞士SKF65C潤滑脂的水平,含雜質極低,價格與3號锂基脂相當。在由當前在市場上出現的美國艾索潤滑脂性能也不錯。我們完全可以使用這些性能不錯的潤滑脂來改善電動機的運行狀況以降低機械損耗。作爲電動機專業檢修人員我們還可以在合理選用軸承上下功夫,也可以節能降耗;既然我們已經知道級數少的電動機機械損耗大,級數多的電動機機械損耗小。我們就可以在修理電動機時有選擇的使用軸承。例如,在高速的電動機上我們可以使用進口軸承或國産高級別的
  B、C級優質軸承(bearing)室損耗降到最小。而在低轉速的電動機上我們可以使用國産的
  C、D級,這樣在軸承上我們就可以省下一筆資金,從而達到節能降耗的目的。
4、提高功率因數以降低(reduce)機械損耗
發電廠裏的轉機拖動設備95%是交流異步電動機,而交流異步電動機是低功率因數的設備。如果提高其功率因數的問題,我們進行討論。

  ①合理調整運行設備,提高功率因數
在未進行人工補償前,應考慮對電廠現有設備進行巡查和調整,使其合理運行,從而提高功率因數。

  A、一般來說電廠內的設備都是配套的無需我們在容量和選型上考慮,只需考慮運行中的馬達,避免“大馬拉小車”現象,當負載率低于40%時,可以考慮更換小容量的電動機。當負載率低于30%時,可將三角接線的繞組改爲星形接線的與運行方式,這樣一來電動機的效率和功率因數均有所提高。

  B、對老系列的電動機如:J0、J02系列的老式電機進行改造或淘汰,更換Y系列的節能電動機。



  C、正確使用和維護電機,注意控制(control)其頻繁啓動(頻繁啓動時功率因數很低),精心的檢修,在電動機安裝時調整好中心線及電機轉、靜子間隙也是必不可少的,因爲氣隙不均會造成空載電流增大,功率因數降低。

  ②加装变频器(Variable-frequency Drive),提高功率因数
使用變頻器進行調速來實現提高功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)因數的目的,也是常用的節能方法,即在普通的交流異步電動機上加裝變頻器,此方法安裝簡單,操作方便,節能效果顯著。

  
  
  

  

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