磁性槽楔對電機性能的影響分析

摘要：提高電機效率，節(jié)約能源已成為目前工業(yè)發(fā)展普遍關(guān)注的問題。提高效率的方法多種多樣，但各有優(yōu)缺點。本文通過采用磁性槽楔提高效率的方法，分析采用此種方法對電機性能及成本的影響。

關(guān)鍵詞：工業(yè)電機;效率;磁性槽楔;性能參數(shù);成本

Abstract：Improving? efficiency of the motor，saving energy is become the general? problems of industrial development. There are many ways to improving efficiency. The paper introduce the influence to motor performance and cost when using magnetism wedge to improve efficiency.

Key words：industrial motor;efficiency;magnetism wedge;operating performance;cost

引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我們對環(huán)境保護的意識越來越強，近年來提出了節(jié)約能源、綠色發(fā)展、碳中和等很多對經(jīng)濟發(fā)展的新要求。電動機作為工業(yè)中最主要的耗能設(shè)備，我們也對電機的發(fā)展提出了新要求，提高效率、降低能耗，這對整個工業(yè)用電意義重大，所以高效電機也就成為全球電機工業(yè)的發(fā)展方向。

電動機中的主要損耗有：鐵耗、銅耗、機械損耗和雜散損耗等，占比較大的是鐵耗和銅耗。減少銅耗方面，最常見的方法其一是增大導(dǎo)線截面積，但這將導(dǎo)致槽面積增大，使電動機的體積增大，有效材料的用量增加;其二是降低電機溫度，電機溫度越低，繞組電阻越低，銅耗越低。機械損耗方面，采用低損耗軸承、風(fēng)扇等。而鐵損方面，最直接的方法是采用低損硅鋼板作為其鐵心材料，當然電機成本也會提高;還有一種方法是采用磁性槽楔來降低鐵耗。本文就通過采用磁性槽楔來分析其對電機性能的影響。

1 計算分析

1.1 計算理論

本文計算分析采用的理論依據(jù)為電機學(xué)中的經(jīng)典電機電路圖，模型見圖1.

1.2電機部分尺寸數(shù)據(jù)見表1

計算時效率考核標準為2級能效，功率因數(shù)按0.86考核，起動電流按≤7.8考核，啟動轉(zhuǎn)矩按≥0.7考核，最大轉(zhuǎn)矩按≥1.8考核，溫升考核標準為F/B。

1.3 非磁性槽楔

采用非磁性槽楔計算的功率及性能（效率、功率因數(shù)、啟動電流、啟動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、溫升、電磁噪音）數(shù)據(jù)見表2。

1.4 磁性槽楔

采用磁性槽楔計算的功率及性能（效率、功率因數(shù)、啟動電流、啟動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、溫升、電磁噪音）數(shù)據(jù)見表3。

表3 ?性能數(shù)據(jù)（磁性槽楔）

兩個計算方案所采用的電機主要尺寸一致，有效材料（銅線、硅鋼板）使用量基本保持一致。

2.結(jié)論

從表2和表3的性能參數(shù)對比中可以看出，采用磁性槽楔功率可提高1檔，從560kW提高到630kW;效率從94.63%提高到95.22%;功率因數(shù)滿足2級能效標準要求（≥0.86）;啟動電流、啟動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩都滿足要求;溫升值遠低于B級考核要求80K，所以此方案在計算上可采納使用。

有效材料使用上基本保持一致，生產(chǎn)成本相當。

電磁噪音方面，采用磁性槽楔后，電磁噪音從64dB降低到58dB，降低6dB，降低幅值較大。

所以，采用磁性槽楔有很多優(yōu)勢，提高電機的功率密度，提高電機效率，降低電磁噪音，所以此方法可使用于異步電機設(shè)計中。而磁性槽楔的成本方面，工藝不同，成本也會有不同，磁性槽楔可制作為條狀、泥狀等，生產(chǎn)廠家可根據(jù)自己的工藝現(xiàn)狀開發(fā)適合的磁性槽楔。

參考文獻

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[2]戴文進，張景明.電機設(shè)計[M].清華大學(xué)出版社 2009

作者簡介：萬海霞 女，1986年生，學(xué)士，研究方向為電機電磁及結(jié)構(gòu)設(shè)計。