[发明专利]一种基于三相异步电动机运行工况的电机节能改造方法

权利要求书

1.一种基于三相异步电动机运行工况的电机节能改造方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)电机运行工况的测试：运用电机运行参数测试仪或电机故障测试仪，测试电机工作状态下的输入功率P₁，运行电流I₁，工作负载率β₁，运行效率η₁；

2)电动机运行参数估算：由电机已知额定功率P_N，额定电流I_N，分别估算电机输出功率P₂，空载电流I₀，额定状态总损耗∑P_N，额定效率η_N，由电机损耗关系估算电机空载损耗P₀，最后估算电机最高效率点负载率β_m；计算步骤：

①电动机运行时输出功率P₂计算：P₂＝η₁P₁；

②空载电流估算：

③额定状态总损耗ΣP_N估算：

由

对Y系列电机k＝0.4，可得ΣP_N；

④额定效率η_N计算：由ΣP_N＝(1/η_N-1)P_N，可得η_N；

⑤空载损耗P₀估算：由P₁＝η₁P₁+P₀+β₁²(ΣP_N-P₀)可得P₀；

⑥最大效率负载率βm估算：

3)电动机解体、定子绕组拆除、定子铁芯、绕组数据测量：电机解体后，定子经240-250度4-6小时将绝缘漆烘烤失效后，拆除绕组、铁芯清理干净后，测量定子铁芯槽型尺寸、铁芯长度、铁芯内径、槽数，测量定子绕组每槽导体数、并联支路数、线规、跨距；

4)定子绕组设计：(1)匝数：根据工作负载率β1与最高效率点负载率βm相对位置确定是否增加匝数，若βm＞β1，则改造后的效率曲线应前移，使βm接近β1，需在原绕组匝数基础上增加1-2匝；若βm＜β1，则改造后效率曲线应后移，由于改造过程中，额定负载损耗是降低的，βm将增大，自然使βm接近β1，可保持原来匝数；(2)绕组跨距即线圈两个边之间间隔的槽数：按整距槽数减去1设计；(3)导线线规及并绕根数：槽满率为78％，按计算公式，其中d为包括双边绝缘厚度的导线直径，Aef为槽满率，Ns为每槽导体数，Nt为并绕根数，分别计算并绕根数Ns＝1,2,3……时导线直径估算值及减去绝缘厚度的估算值，选用最接近估算值的电磁线产品标准线径的线规及相应的导线截面积s，计算不同的总截面积Nts，以总截面积Nts最大值为并绕根数和线规的最终方案；改造后，导线截面积应增大20％，槽满率应控制在76-78％；(4)槽满率校核；(5)线圈端部尺寸：规定绕组出槽直线部分距离，该距离在满足工艺技术条件前提下越小越好；

5)线圈制作、下线、接线、半成品测试，绝缘处理；

6)转子永磁改造：导线截面增大16-20％，槽满率76-78％，电机性能即可达到要求，如果绕组设计达不到要求，原电机性能较差或运行负载率变化较大，要取得良好的节电效果，则应对转子进行永磁改造；

7)电机总装、试验及改造后现场工况测试。