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【摘要】以降低各种损耗（铜、铁、机械和杂散耗等）、提高电动机效率为目的，介绍了如何在电机结构和性能参数计算上做调整。并且在设计时应进行其他参数的调整，以使之在提高效率的同时，满足其他主要性能指标。
【关键词】节能型；损耗；效率；惠民工程
1. 引言
据相关资料报道，我国电动机消耗的电能大约占国家工业用电的60%～70%，但是，我国的中小型电动机效率平均为87%，比国际水平低5%左右，而实际运行效率更要低2%左右。在实际应用中，大多数为三相异步电动机，因此研究和探索其节能运行将是实现节能降耗的重要措施。
2. 三相异步电动机损耗分析
三相异步电动机的功率流程图如图1所示，根据定义η=P2/P1=1-Σp/P1其中Σp=pcu1+pfe+pcu2+pm+pΔ。从空载到额定负载时，因m和n变化不大，可认为pfe、pm为不变损耗；pcu1和pcu2为可变损耗。如何减小这些损耗，将是我们讨论的问题。
2.1pfe为磁滞损耗pcz和涡流损耗pwl的合成，他们将占总损耗的20%～25%，实验表明，pcz∝B2f，pwl∝B2f2，pfe∝B2f1.3 对于一般用途频率f为常数，降低磁密B就可以减少pfe。由于铁心的磁通交变时，铁心内也会感应电势和和电流，所以把铁心截成很薄并且相互绝缘的片状，截断涡流路径，就可以大大减少pwl。在材料上选择更优质的材料，减少B就可以减少pfe。
2.2pm是由滚动轴承损耗、转子表面对空气的摩擦损耗以及风扇和空气摩擦的损耗组成，占总损耗的10%～50%，减少电机机械损耗主要从以下几个方面入手解决：
（1）调整电机风扇大小以降低机械损耗，电机的风扇用于自身的热量散发，但风扇摩擦空气会造成风损，风扇越大损耗就越大，因此选择合适的风扇使电机温度不超过绝缘材料所允许温升为准。
（2）减少摩擦以降低pm，电机轴承噪声、振动、过热、都是一种能量的散发，降低这些指标、保证电机的正常运行和寿命在于如何选择合理的轴承和润滑脂。比如选择SKF E2能效型轴承和润滑脂。
（3）保证加工精度，正确安装电机，减少机械损耗。如果电机安装不好，会引起振动大、摩擦大造成机械损耗的增加。
2.3pcu1是在电机定子绕组上发生的损耗Pcu1=m1I12r1 。
3. 三相异步电动机损耗分析
三相异步电动机的工作特性的参数很多，因此在运行性能、材料耗量等设计求解值之间组成函数关系，并单值的求出每一设计解值是不可能的。如果刻意的去调整某一性能，经常会顾此失彼。所以在提高η，要多方面的考虑。普通情况下有以下几个方案选择：
3.1如果槽满率较低，可以增大定子绕组导线截面积，减小r1，使定子电密J1和pcu1减少。
3.2如果定子齿、定子轭磁密Bt1、Bj1或转子齿、转子轭磁密Bt2、Bj2较低，可以增大定子或转子槽面积以增加导线截面积，减少r1或r2，使定子电密J1和pcu1减少或转子电密J2和pcu2减少。
3.3如果气隙磁密Bδ较低并且cosφ及起动电流Ist有裕量，可以减少每槽导体数N以增大导体截面积，减小r1，使定子电密J1和pcu1减少。
3.4如果各部分磁密均较高，cosφ无裕量，可以增加铁心长lt或增大定子外径D1，减少磁密以增大槽面积及导体截面积，减少r1或r2，使定子电密J1和pcu1减少或转子电密J2和pcu2减少。
3.5如果Bδ较低，cosφ有裕量，Bt1、Bj1或J2较低，可以缩小定子槽口宽度Di1或同时增大定子槽面积、导线截面积，可以使pfe减小或J1和pcu1减少。
3.6如果cosφ有裕量，可以适当加大气隙值δ。
综上所述，节能型三相异步电动机需要增大用铜量及用铁量，使其降低各项损耗及热负荷，所以绕组的发热量小，我们又可以适当缩小风扇减小风磨损耗。如果再采用优质的轴承，用更好的硅钢片，就可以进一步的提高效率。
4. 结束语
高效率三相异步电动机项目技术的市场前景是很好的。而且，当前国家又有推广应用节能产品的优惠政策。只要企业能按照国家政策办事，加上企业自身的努力，在高效率三相异步电动机项目技术的推广上一定会取得好成绩的。推广应用高效率三相异步电动机，执行国家节能产品惠民工程政策，需要企业、政府及全社会的共同努力。
参考文献
[1]GB18613-2006 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级[S].
[2]IEC61972《三相笼型感应电动机损耗和效率试验方法》 [S].
[3]GB/T22722-2008《YX3系列（IP55）高效率三相异步电动机技术条件（机座号80～355）》.
[4]JB/T10686-2006《高效率三相异步电动机技术条件》[S].
[5]电机设计 [M] 西安交通大学 陈世坤主编 机械工业出版社出版.
[6]异步电动机设计手册[M] 付丰礼 唐孝镐主编 机械工业出版社出版.
[7]中小型旋转电机设计手册[M] 黄国强 付丰礼主编 中国电力出版社出版.
[8]电动机修理手册[M] 赵家礼主编 机械工业出版社出版.
【关键词】节能型；损耗；效率；惠民工程
1. 引言
据相关资料报道，我国电动机消耗的电能大约占国家工业用电的60%～70%，但是，我国的中小型电动机效率平均为87%，比国际水平低5%左右，而实际运行效率更要低2%左右。在实际应用中，大多数为三相异步电动机，因此研究和探索其节能运行将是实现节能降耗的重要措施。
2. 三相异步电动机损耗分析
三相异步电动机的功率流程图如图1所示，根据定义η=P2/P1=1-Σp/P1其中Σp=pcu1+pfe+pcu2+pm+pΔ。从空载到额定负载时，因m和n变化不大，可认为pfe、pm为不变损耗；pcu1和pcu2为可变损耗。如何减小这些损耗，将是我们讨论的问题。
2.1pfe为磁滞损耗pcz和涡流损耗pwl的合成，他们将占总损耗的20%～25%，实验表明，pcz∝B2f，pwl∝B2f2，pfe∝B2f1.3 对于一般用途频率f为常数，降低磁密B就可以减少pfe。由于铁心的磁通交变时，铁心内也会感应电势和和电流，所以把铁心截成很薄并且相互绝缘的片状，截断涡流路径，就可以大大减少pwl。在材料上选择更优质的材料，减少B就可以减少pfe。
2.2pm是由滚动轴承损耗、转子表面对空气的摩擦损耗以及风扇和空气摩擦的损耗组成，占总损耗的10%～50%，减少电机机械损耗主要从以下几个方面入手解决：
（1）调整电机风扇大小以降低机械损耗，电机的风扇用于自身的热量散发，但风扇摩擦空气会造成风损，风扇越大损耗就越大，因此选择合适的风扇使电机温度不超过绝缘材料所允许温升为准。
（2）减少摩擦以降低pm，电机轴承噪声、振动、过热、都是一种能量的散发，降低这些指标、保证电机的正常运行和寿命在于如何选择合理的轴承和润滑脂。比如选择SKF E2能效型轴承和润滑脂。
（3）保证加工精度，正确安装电机，减少机械损耗。如果电机安装不好，会引起振动大、摩擦大造成机械损耗的增加。
2.3pcu1是在电机定子绕组上发生的损耗Pcu1=m1I12r1 。
3. 三相异步电动机损耗分析
三相异步电动机的工作特性的参数很多，因此在运行性能、材料耗量等设计求解值之间组成函数关系，并单值的求出每一设计解值是不可能的。如果刻意的去调整某一性能，经常会顾此失彼。所以在提高η，要多方面的考虑。普通情况下有以下几个方案选择：
3.1如果槽满率较低，可以增大定子绕组导线截面积，减小r1，使定子电密J1和pcu1减少。
3.2如果定子齿、定子轭磁密Bt1、Bj1或转子齿、转子轭磁密Bt2、Bj2较低，可以增大定子或转子槽面积以增加导线截面积，减少r1或r2，使定子电密J1和pcu1减少或转子电密J2和pcu2减少。
3.3如果气隙磁密Bδ较低并且cosφ及起动电流Ist有裕量，可以减少每槽导体数N以增大导体截面积，减小r1，使定子电密J1和pcu1减少。
3.4如果各部分磁密均较高，cosφ无裕量，可以增加铁心长lt或增大定子外径D1，减少磁密以增大槽面积及导体截面积，减少r1或r2，使定子电密J1和pcu1减少或转子电密J2和pcu2减少。
3.5如果Bδ较低，cosφ有裕量，Bt1、Bj1或J2较低，可以缩小定子槽口宽度Di1或同时增大定子槽面积、导线截面积，可以使pfe减小或J1和pcu1减少。
3.6如果cosφ有裕量，可以适当加大气隙值δ。
综上所述，节能型三相异步电动机需要增大用铜量及用铁量，使其降低各项损耗及热负荷，所以绕组的发热量小，我们又可以适当缩小风扇减小风磨损耗。如果再采用优质的轴承，用更好的硅钢片，就可以进一步的提高效率。
4. 结束语
高效率三相异步电动机项目技术的市场前景是很好的。而且，当前国家又有推广应用节能产品的优惠政策。只要企业能按照国家政策办事，加上企业自身的努力，在高效率三相异步电动机项目技术的推广上一定会取得好成绩的。推广应用高效率三相异步电动机，执行国家节能产品惠民工程政策，需要企业、政府及全社会的共同努力。
参考文献
[1]GB18613-2006 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级[S].
[2]IEC61972《三相笼型感应电动机损耗和效率试验方法》 [S].
[3]GB/T22722-2008《YX3系列（IP55）高效率三相异步电动机技术条件（机座号80～355）》.
[4]JB/T10686-2006《高效率三相异步电动机技术条件》[S].
[5]电机设计 [M] 西安交通大学 陈世坤主编 机械工业出版社出版.
[6]异步电动机设计手册[M] 付丰礼 唐孝镐主编 机械工业出版社出版.
[7]中小型旋转电机设计手册[M] 黄国强 付丰礼主编 中国电力出版社出版.
[8]电动机修理手册[M] 赵家礼主编 机械工业出版社出版.