杭州高功率密度电机能效

    《机械振动——通过测量机械的非旋转部件来对机械振动进行评价》电机轴高＞315mm、功率300kW～50MW的大型旋转机械振动烈度A：新投入使用的机器B：长期连续运行的机器C：非连续长期运行，应采取维修措施D：可导致机械损坏电机轴高H：160mm＜H＜315mm、功率中等的机械振动烈度(1)定子异常产生的电磁振动三相交流电机在正常运转时，机座上受到一个频率为电网频率2倍的旋转力波的作用，而可能产生振动，振动大小与旋转力波的大小和机座的刚度直接有关。定子电磁振动异常的原因：定子三相磁场不对称，如电网三相电压不平衡。因接触不良和断线造成单相运行，定子绕组三相不对称等原因，都会造成定子磁场不对称，而产生异常振动；定子铁心和定子线圈松动将使定子电磁振动和电磁噪声加大。定子电磁振动的特征：振动频率为电源频率的2倍，F=2f；切断电源，电磁振动立即消失；振动可以在定子机座上和轴承上测得；振动强度与机座刚度的负载有关。(2)气隙静态偏心引起的电磁振动电机定子中心与转子轴心不重合时，定、转子之间气隙将会出现偏心现象，偏心固定在一个位置上，在一般情况下，气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10%是允许的，过大的偏心值产生很大的单边磁拉力。电机中永磁体的温度过高会导致退磁。如电机运行时在永磁体中产生涡流使永磁体退磁。杭州高功率密度电机能效

永磁同步电机的各种损耗是电机发热的热源，包括基本铜耗、基本铁耗、机械损耗和附加损耗等。基本铜耗是指定导体流过电流产生的电阻损耗。异步电动机有定、转子绕组中交流电流引起的铜耗，同步电动机有电枢绕组交流电流引起的损耗和转子励磁绕组直流电流铜耗。基本铁耗是指电机定、转子铁芯的轭部里，通过交变磁通引起铁芯损耗，它包括磁滞损耗与涡流损耗两个部分。机械损耗是指包括轴承、电刷的摩擦损耗，以及风扇消耗的损耗和转子旋转时冷却介质摩擦的通风损耗等。通风损耗与冷却介质有关，氢气重量轻、传热能力强，用氢气作为冷却介质能**降低通风损耗。机械损耗主要与转速有关，高速电机中机械损耗占总损耗比例较高。附加损耗又称杂散损耗，是指由于谐波磁动势、漏磁通引起的附加铁损耗和附加铜损耗，具体有漏磁通在定子端部周围，端盖等金属构件中引起的铁损耗，定、转子磁动势高次谐波分别在定、转子表面感应的高频涡流引起的铁损耗，定、转子齿槽的磁阻不同引起磁通变化产生脉动损耗。绕组导体中由于集肤效应使电流分布不均匀而引起的额外铜损耗等。这些附加损耗计算比较复杂，且数值相对比较小，一般根据经验，按不同电机形式给出估算值，为额定功率的0.5%～2.5%。宁波变频调速电机价格能效是指机器设备消耗电量的实际有效利用率，相同功率电机实现同样功能效高的相对耗电量少，反之耗电量多。

电机转子各种回转零部件存在的不平衡因素：1.零部件,如轴、风扇、绕组、集电环不同轴度和转子引出线、线夹等结构的不对称及风扇等，设计和制造原因产生的附加径向力等，都会引起不平衡量的变化。2.回转零部件上存在的非加工件，例如磁极绕组、电枢绕组的每个线圈重量有差异，在转轴上产生不平衡的径向力。3.材料不均匀,例如硅钢片厚薄不均匀,叠压后造成铁芯和长度不均匀，引起不对称:风扇、绕组、集电环等铸造后有气孔、砂眼、结疤，引起不平衡:转轴加工前经常出现轴料变弯，一般采用冷压的办法调直，由于轴料本身的内应力没有全部消除，加工后又会出现一定程度的弯曲,使两端轴承挡不同心。4.由于设计、制造的原因，转轴、风扇、集电环、绕组支持和转子铁芯等产生一定的质量偏心。5.由于机械加工存在着不同心，电机装配后，定、转子间隙不均匀,产生的单边磁拉力引起的不平衡。6.转子在运行过程中，由于温度升高，引起热变形产生的不平衡。7.转子在运行过程中，由于受力不均匀，轴承磨损,引起气隙变化产生新的不平衡。8.转子在运行过程中，端部绑捆不牢，引起线圈松动造成不平衡量的变化。9.转子浸漆、烘干时，由于设备的限制，有时需要卧置,上下两部分的涂漆不匀,造成不平衡

永磁电机是利用永磁体产生的磁场来进行机械能和电能相互转换的电磁装置。早在19世纪20年代世界上出现的***台电机就是由永磁体产生励磁磁场的永磁电机，不过当时采用磁能密度很低的天然磁铁(Fe304)作为永磁体，因此电机的体积颇为庞大，不久即被电励磁电机所取代。

在永磁同步电机中，转子的直流励磁绕组被永磁体取代，消除了励磁铜耗，转子惯性更低和转子结构更加坚固，同时永磁同步电机与传统的发电机相比，不需要集电环和电刷装置，结构简单，减少了故障率。采用稀士永磁后还可以增加大气隙磁密，并把电机转速提高到比较好值。这些原因使其具有了普通电机所不具备的特点:即轻型化、高性能化和高效节能。 ECM电机的控制系统带有各种传感器，比如压力、温度等，用于控制系统的信息采集，从而达到反馈调节的作用。

永磁同步电动机的转子磁场与定子旋转磁场无关，它是通过转子自身所嵌的永磁体而自生的磁场，因此转子的旋转不受楞次定律限制，只是依据同性相斥、异性相吸的原理作用，而且转子转速与定子磁场完全一致(也正因此才被称为同步电动机)，即转子与定子磁场的转速差s=0，即：同步电动机转速=转子转速=定子旋转磁场转速

因此，永磁同步电动机与交流异步电动机一样，只要控制定子旋转磁场的转速，就能同时控制电动机的转速。

定子旋转磁场的转速与电源频率和磁极对数有关，具体计算公式是：定子旋转磁场的转速：n=60f/P式中，n为定子旋转磁场转速(r/min);f为电源频率(Hz);P为磁场的磁极对数(磁极数除2)。再根据上节中公式，就可得出下式：交流异步电动机转速：n=(1-s)60f/P永磁同步电动机转速：n=60f/P式中，s是磁场转速与转子转速之间的转速差(约为2%~5%)。根据此式我们知道，控制交流异步电动机和永磁同步电动机的转速都一样，都有两种方法：1)变磁极法(即调节P)。2)变频法(即调节f)。 电机***使用或长期放置后使用，必须对电机进行绝缘检测。使用500V电压型兆欧表检测，绝缘电阻大干5MQ。青岛微型电机制造商

在国家“节能减排”大背景下永磁体及永磁同步电机技术日益成熟可靠，其应用范围基本可以覆盖目前所有领域。杭州高功率密度电机能效

永磁同步电动机在轻载时效率值要高很多，其高效运行范围宽，负载率在25%～120%范围内效率大于90%，额定效率可达现行国标的1级能效要求，这是其在节能方面，相比异步电动机比较大的一个优势。实际运行中，在驱动负载时很少以满功率运行。其原因是：一方面，设计人员在电动机选型时，一般是依据负载的极限工况来确定电动机功率，而极限工况出现的机会是很少的，同时，为防止在异常工况时烧损电动机，设计时也会进一步给电动机的功率留裕量；另一方面，电动机制造商为保证电动机的可靠性，通常会在用户要求的功率基础上，进一步留一定的功率裕量。这样就导致实际运行的电动机，大多数工作在额定功率的70%以下，特别是驱动风机或泵类负载，电动机通常工作在轻载区。对异步电动机来讲，其轻载效率很低，而永磁同步电动机在轻载区，仍能保持较高的效率。永磁同步电动机功率因数高，且与电机级数无关，满负载时功率因数接近1，这样相比异步电动机，其电动机电流更小，相应地电动机定子铜耗更小，效率也更高。而异步电动机随着电动机级数的增加，功率因数越来越低。而且，因为功率因数高，电动机配套的电源（变压器）容量理论上是可以降低，同时可以降低配套的开关设备和电缆等规格。 杭州高功率密度电机能效

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