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提高电机效率采取的工艺措施

第一篇：提高电机效率采取的工艺措施提高电机效率采取的工艺措施2013-04-1516:28:40作者：电机工程师网点击：278543次字号:小大提高电机效率的有效途径是：增加有效材料用量，以降低线组电阻损耗；采用损耗较低、导磁性能较好的导磁材料；由于降低了铜耗和铁耗，可采用较小的风扇，以降低通风损耗；采用适当的设计及工艺措施降低杂散损耗。这里我们就采取工艺措施降低电机杂散损耗介绍一些实用可行的工艺方法。1.冲片退火处理工艺电工钢片在剪切冲裁过程中，沿切割分离线0.5～3mm宽的边缘，因塑性变形引起的钢片内部应力和物理性能的变化，称冷作硬化现象。冷作硬化区材料硬度增加，导磁性能恶化，铁损增大。因为小电机冲片冷作硬化区相对较大，这种影响特别显著。对于无硅钢片及低损耗钢片这种影响更大。为了消除冷作硬化的影响，常采用退火处理。通过退火处理，消除应力，使材料性能恢复到原来水平。这是提高电机效率的有效途径。退火后，冷轧硅钢片铁损可降低15%以上，磁感平均提高0.5%，电机效率提高幅度超过1%，因此退火工艺是提高电机效率的有效手段之一。表1列出某厂对电机定子铁心退火处理前后电机性能变化的数据表1某电机铁心处理后性能的变化未处理的定子项目空载电流/A空载功率/W堵转转矩/N·m堵转电流/A满载输入/W满载输出/W满载电流/A满载转速/r·min-1满载转矩/N·m最大转矩/N·m效率/%功率因数主/副绕组电阻/Ω#10.98310.79#20.99320.76#31.00310.7611.631651251.2629380.391.63760.5958.145.69通过热处理的定子平均值#10.9931.330.770.89240.84#20.89260.8311.661651241.1929300.391.6475.70.638.2245.54#30.90240.7911.631651271.1929340.391.6176.90.638.2245.5处理后改平均值善值/%0.89324.660.7911.64165-10.8-27+2.6+0.3811.5311.631651201.2629420.391.6072.71651241.2529400.391.6475.711.59611.63165165122.331291.25629400.391.62374.80.5971.1929360.401.6978.10.638.0645.68126.66+3.541.1929330.3931.64676.90.63-5.55-0.24+0.77+1.42+2.8+5.530.5950.68.28.245.6845.945.688.245.98.145.698.0645.688.2245.548.2245.51.1冲片退火处理工艺及设备1.1.1冲片退火处理工艺将冲片装入炉内，加热至500℃后恒温，使炉内冲片热透。通入保护气体（惰性气体，如氮气、氢气），再以低于每小时40℃的速度升温至750℃。恒温1～3小时后，以低于每小时40℃的速度降温到500℃，随后冷却至300℃以下出炉。1.1.2冲片退火处理设备退火—氧化处理炉，国内已有些厂家生产，一般都是圆罐形结构（国外一般采用箱式退火—氧化处理线，如德国埃森—LOI工业炉有限公司生产的退火—氧化处理炉），使用中，有很多不便的地方有待改进。2.冲片氧化处理工艺为了减少铁心中的涡流损耗，提高电机效率，降低电机温升，铁心冲片间需要有一定的绝缘阻值。对于异步电动机，我国目前多数企业只对H180及以上的定子冲片进行绝缘处理。因为小型普通异步电动机国家规定的效率标准值较低，散热条件好，冲片不做绝缘处理是可以的，而且冲片不进行绝缘处理，可以提高装压系数，缩短铁心，减少绕组用铜，同时小型普通电机生产量大，省去冲片绝缘处理工艺（特别是涂漆处理工艺），可以节省工时，减少材料消耗，降低成本，提高劳动生产率。但是随我国电机行业的发展，国家、社会对电机效率越来越重视，对电机效率标准的要求也越来越高，特别是高效电机及出口电机，对电机冲片进行绝缘处理已成必然趋势。2.1冲片绝缘处理要求2.1.1具有足够的绝缘电阻值，在规定的试验条件下，各种电机的绝缘电阻值，可参见表2。电机类型绝缘电阻值汽轮发电机电枢冲片≥80水轮发电机电枢冲片＞55中小型交流电机定子冲片＞40直流电机电枢冲片＞40异步电机转子冲片＞202.1.2绝缘层应具有足够的机械强度，一定的附着力，在运输和叠压时不致损坏。2.1.3绝缘层应均匀而薄，以保证较高的装压系数；应有尽可能小的收缩率，以免在运行中引起铁心松动。2.1.4应有较好的耐潮性，较高的耐热性和抗腐蚀能力。2.1.5性能稳定，在电机长期运行中，绝缘层的特性保持基本不变。