提高电机能效的主要影响因素

厂家告诉你，要想提高电机的能效，就需要降低电机的损耗。以常用的三相交流异步电动机为例。电机的损耗主要包括铁芯损耗、定转子铜损耗、风摩擦损耗和杂散损耗。它们占电机总损耗的比例和主要影响因素如下表所示：

电机总损耗比例及主要影响因素。

从表中可以看出，定子和转子的铜损耗占电机总损耗的很大一部分，铜正好可以起到降低电机定子和转子损耗的重要作用。定子绕组铜损PCu1主要是定子绕组满载时在工作温度下的电阻损耗。定子铜损的计算公式为：

定子铜损在电机损耗中占很大比例。如何降低定子的铜耗是提高电机效率的关键。降低定子的铜消耗意味着降低定子电阻R1和定子电流I1。因为定子电阻R1=L /S，所以定子电阻的减小是通过缩短线圈长度L、增加每匝导线的横截面S和减小导线的电阻率来实现的。

由于铜的电阻率极低，大多数电机用铜线制作电机的定子绕组。对于已经使用铜绕组的电机，增加铜线的横截面积是开发高效电机的关键措施。与传统电机相比，近年来发展起来的一些高效电机，铜绕组的使用率提高了25 ~ 100%。

至于转子损耗，目前大部分电机都是铸铝转子。如果用铸铜转子代替鼠笼式三相异步电动机中广泛使用的铸铝转子，电动机的总损耗将显著降低，从而提高电动机的整体效率。铸铜转子的使用可以制造高效甚至超高效的电机。在电机尺寸相同的情况下，可以实现更高的电机能效。例如，欧盟的能效标准EEF2已经提高到更高的能效标准EFF1。或者，将普通感应电机的EPACT(美国联邦能效代码)升级为NEMA(国家电气制造商协会)Premium超高效率标准。根据铸铜转子的特性重新设计电机的转子和定子，可以限度地提高效率，从而达到更高甚至Super Premium的超高效率能效标准。