[发明专利]一种提高电动机效率的方法

说明书

本发明为了减少降低交流电动机I²R损耗。在交流电动机的线圈并联电容器，提高电动机功率因数。电动机消耗的无功功率会随着负载变化而变化，可以在电容器上接入开关用以控制无功功率，以适应交流电动机无功功率的变化。

技术领域

本发明属于电动机节能领域特别是为了减少降低交流电动机I²R损耗,在交流电动机的线圈并联电容器，提高电动机功率因数。

背景技术

电动机在将电能转换为机械能的同时，本身也损耗一部分能量，电动机损耗一般可分为可变损耗、固定损耗和杂散损耗三部分。

1.可变损耗是随负荷变化的，包括定子电阻损耗（铜损）、转子电阻损耗和电刷电阻损耗。

2.固定损耗与负荷无关，包括铁芯损耗和机械损耗。铁损又由磁滞损耗和涡流损耗所组成，与电压的平方成正比，其中磁滞损耗还与频率成反比。

3.其他杂散损耗是机械损耗和其他损耗，包括轴承的摩擦损耗和风扇、转子等由于旋转引起的风阻损耗等。

几种减少电机损耗的措施

定子损耗

降低电动机定子I²R损耗的主要方法有：

1、增加定子槽截面积，在同样定子外径的情况下，增加定子槽截面积会减少磁路面积，增加齿部磁密。

2、增加定子槽满槽率，这对低压小电动机效果较好，应用最佳绕线和绝缘尺寸、大导线截面积可增加定子的满槽率。

3、尽量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,减少绕组端部长度,可提高电动机效率。实验表明,端部长度减少20%,损耗下降10%。

转子损耗

电动机转子I²R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、减小转子电流，这可从提高电压和电机功率因素两方面考虑。

2、增加转子槽截面积。

3、减小转子绕组的电阻，如采用粗的导线和电阻低的材料，这对小电动机较有意义，因为小电动机一般为铸铝转子，若采用铸铜转子，电动机总损失可减少10%～15%，但现今的铸铜转子所需制造温度高且技术尚未普及，其成本高于铸铝转子15%～20%。

铁芯损耗

电动机铁耗可以由以下措施减小：

1、减小磁密度，增加铁芯的长度以降低磁通密度，但电动机用铁量随之增加。

2、减少铁芯片的厚度来减少感应电流的损失，如用冷轧硅钢片代替热轧硅钢片可减小硅钢片的厚度，但薄铁芯片会增加铁芯片数目和电机制造成本。

3、采用导磁性能良好的冷轧硅钢片降低磁滞损耗。

4、采用高性能铁芯片绝缘涂层。

5、热处理及制造技术，铁芯片加工后的剩余应力会严重影响电动机的损耗，硅钢片加工时，裁剪方向、冲剪应力对铁芯损耗的影响较大。顺着硅钢片的碾轧方向裁剪、并对硅钢冲片进行热处理，可降低10%～20%的损耗等方法来实现。

杂散损耗

如今对电动机杂散损耗的认识仍然处于研究阶段，现今一些降低杂散损失的主要方法有：

1、采用热处理及精加工降低转子表面短路。

2、转子槽内表面绝缘处理。

3、通过改进定子绕组设计减少谐波。