三相異步電動機(jī)空載電流、空載損耗與繞組溫升的關(guān)系探討

三相異步電動機(jī)，尤其是籠型結(jié)構(gòu)，其空載電流和損耗是衡量電機(jī)電氣性能和效率的關(guān)鍵參數(shù)。這些參數(shù)不僅體現(xiàn)了電機(jī)定、轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的工藝水平和制造質(zhì)量，而且電機(jī)可以直接在使用現(xiàn)場進(jìn)行測量，為西安西瑪電機(jī)的維護(hù)和優(yōu)化提供重要數(shù)據(jù)。

圖為西安安電機(jī)廠一臺YE5系列高效電機(jī)正在做出廠前檢測照片

三相異步電動機(jī)的空載電流與損耗的影響因素

籠型三相異步電動機(jī)的空載電流主要由勵磁電流和有功電流組成。勵磁電流約占90%，用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，對電機(jī)的功率因數(shù)COSφ有直接影響，其大小與電動機(jī)端電壓和鐵芯磁通密度設(shè)計(jì)密切相關(guān)。當(dāng)磁通密度過高或電機(jī)運(yùn)行電壓高于額定值時(shí)，鐵芯飽和，導(dǎo)致勵磁電流顯著增大，進(jìn)而空載電流和損耗增加。而有功電流則用于彌補(bǔ)空載時(shí)的各種功率損耗，影響電機(jī)的效率η。

電機(jī)的空載電流和損耗還受多種因素影響，如裝配精度、軸承質(zhì)量、風(fēng)扇設(shè)計(jì)、鐵芯材料質(zhì)量等。例如，裝配不當(dāng)或軸承問題可能導(dǎo)致機(jī)械摩擦損耗過大；風(fēng)扇設(shè)計(jì)不合理可能增加風(fēng)摩耗；鐵芯硅鋼片質(zhì)量差或長度不足則可能導(dǎo)致鐵損和雜散損耗增加。

三相異步電動機(jī)鐵芯損耗的主要影響因素

在電機(jī)損耗中，鐵芯損耗占據(jù)了重要位置，尤其是在低壓大功率和高壓電機(jī)中。鐵芯損耗主要由主磁場在鐵芯中變化產(chǎn)生的基本鐵耗、附加損耗以及漏磁場和諧波磁場在鐵芯中引起的損耗組成。這些損耗與鐵芯材料、設(shè)計(jì)、加工等多個(gè)因素有關(guān)。

硅鋼片作為電機(jī)的主要導(dǎo)磁材料，其性能對西安西瑪電機(jī)性能有極大影響。設(shè)計(jì)時(shí)需確保硅鋼片的牌號符合設(shè)計(jì)要求，并盡量選取性能穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)材料。此外，鐵芯的重量、各片間的壓實(shí)程度、涂漆厚度等因素也會影響鐵芯損耗。

繞組溫升與三相異步電動機(jī)散熱

電機(jī)的溫升與散熱是一個(gè)復(fù)雜的過程，溫升隨時(shí)間的變化通常呈指數(shù)曲線關(guān)系。為確保電機(jī)溫升不超過標(biāo)準(zhǔn)要求，需從減少損耗和增強(qiáng)散熱兩方面入手。隨著電機(jī)單機(jī)容量的增大，改善冷卻系統(tǒng)、提高散熱能力變得尤為重要。

電機(jī)的溫升限度在國家標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定，取決于絕緣結(jié)構(gòu)允許的最高溫度、冷卻介質(zhì)溫度以及繞組傳熱和散熱條件等因素。電機(jī)繞組絕緣結(jié)構(gòu)材料的性能隨溫度升高而逐漸變差，因此需根據(jù)電機(jī)的耐熱等級選擇合適的絕緣材料，確保電機(jī)在規(guī)定的極限溫度下穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，三相異步電動機(jī)的空載電流、空載損耗與繞組溫升之間存在密切關(guān)系，需綜合考慮多個(gè)因素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確保電機(jī)的電氣性能和效率達(dá)到最佳狀態(tài)。

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