如何提高电机效率 应从损耗入手

转子损耗

转子I^2R损耗主要与转子电流和转子电阻有关，相应的节能方法主要有：

(1)降低转子电流，可以从两个方面考虑：增加电压和电机功率；

(2)增加转子槽的横截面积；

(3)降低转子绕组的电阻，如采用粗导线和低电阻材料，对小型电机意义重大，因为小型电机一般都是铸铝转子，如果采用铸铜转子，电机总损耗可降低10% ~ 15%。然而，如今铸铜转子对制造温度要求高，技术尚未普及，成本比铸铝转子高15% ~ 20%。

定子损耗

降低电机定子I^2R损耗的主要手段如下：

(1)尽可能缩短定子绕组端部长度。定子绕组端部损耗占绕组总损耗的1/4 ~ 1/2。减小绕组端部长度可以提高电机效率。实验表明，端面长度减少了20%，损耗减少了10%。

(2)提高定子槽的全槽率对低压小电机有效，应用佳绕组和绝缘尺寸及大导线截面积可提高定子的全槽率；

(3)增加定子槽的截面积，在定子外径相同的情况下，会减小磁路面积，增加齿的磁密。

杂散损耗

目前对电机杂散损耗的认识还处于研究阶段，降低杂散损耗的一些主要方法如下：

(1)通过改进定子绕组设计降低谐波；

(2)采用热处理和精加工，减少转子表面短路；

(3)改进转子槽的设计和配合以降低谐波，增加定子和转子槽，将转子槽设计成斜槽，采用串联正弦绕组、分散绕组和短距离绕组可以大大降低高次谐波；用磁性槽泥或磁性槽楔代替传统的绝缘槽楔，用磁性槽泥填充电机定子铁芯槽，是降低附加杂散损耗的有效方法。

(4)转子槽内表面绝缘处理。

铁耗

电机铁损可通过以下措施降低：

(1)热处理和制造工艺，铁屑加工后的残余应力会严重影响电机的损耗，而硅钢片加工时的切削方向和冲孔剪应力对铁芯损耗影响较大。沿轧制方向切割硅钢片，并对硅钢片进行热处理，可减少10% ~ 20%的损耗。

(2)利用导磁率可以很好地冷轧硅钢片，降低磁滞损耗；

(3)减小铁屑厚度，减少感应电流损失。例如，用冷轧硅钢片代替热轧硅钢片可以减少硅钢片的厚度，但薄的铁屑会增加铁屑的数量和电机制造的陈本。

(4)采用高性能铁屑绝缘涂层；

(5)降低磁密，增加铁芯长度以降低磁通密度，但电机的铁耗相应增加。

风摩耗

人们应该注意它，它约占总电机损耗的25%。摩擦损失主要由轴承和密封件引起，可通过以下措施减少：

(1)使用高效的润滑系统和润滑剂；

(2)采用先进的密封技术，如果有使用带弹簧或不带弹簧的新型密封件的报道，据说通过有效降低与轴的接触压力，可使直径为45mm的轴在6000rpm转速下的损耗降低近50w；流量损失是由冷却风扇和转子通风槽造成的，通风槽用于产生气流来冷却电机。流量损失一般占电机总损失的20%左右。整个电机的流体力学和传热分析比较复杂，其复杂程度甚至高于航天飞机部件。良好的流体力学和传热设计将大大提高电机的冷却效率，减少流量损失。

(3)尽量减小轴的尺寸，但要满足输出扭矩和转子动力学的要求；

(4)使用高效轴承。