NEMA超高效电机.docx

加强系统控制
实现 NEMA超高效电机稳定生产
自从九十年代以来,国际社会对节约能源、环境保护和可持续发展战略等方面逐步达成了共识。而各国政府也都在积极的开发新能源的同时,相应地制定了有关节能方面的法规,以求提高能源的利用水平。中小型三相异步电动机作为消耗电能的主要设备,倍受各国的重视,并制定标准,以利加快高效节能电机的推广应用。随着对电动机效率标准的逐步提高,如何能进一步降低电机的各种损耗成为各企业研究的重点。
近年来国内许多企业为了扩大国内、外市场份额,提升企业技术水平,纷纷致力于高效、超高效电机的研制。电动机效率不断提高的过程是产品不断更新换代的过程,同时也是一个国家电机工业综合水平的标志,也是一个企业综合实力的体现。超高效电机实际上就是“精品电机”,效率的实现从理论上来说方法很多,但最重要的是工艺保证程度。下面我分别从标准、设计、工艺、试验及质保几个方面就南防生产NEMA超高效电机采取的措施进行总结分析,希望能给我公司今后稳定生产NEMA超高效电机有所帮助。
一、NEMA超高效电机标准
1997年10月24日美国能源政策和节能法令(EPACT)正式生效,即在1997年以后美国不能生产和进口低于EPACT所规定效率指标的电动机。在世界各国中,以法律形式推广、应用高效电动机美国是第一家。以后美国NEMA又制定了NEMA E设计标准,即NEMA12-11标准,其效率指标较NEMA12-10标准提高了1-4个百分点,但是起动性能有所降低(堵转电流倍数偏大,对电网冲击较大)。近年来美国又制定了起动性能与EPACT要求一致的超高效电机(PremiumTM Efficiency)效率标准,其效率水平较EPACT指标提高了1-3个百分点,损耗又降了20%左右。法令批准后过渡期为36个月,即2011年以后美国不能生产和进口低于Premium所规定效率指标的电动机。美国是全球经济发展的中心,每年全球电机贸易总额的一半来自于美国市场,世界上各大著名电机、电气公司都十分重视美国市场,专门开发符合美国标准的多种系列产品,其中包括NEMA超高效电机。
二、设计应采取的措施
超高效电动机的设计要点是降低各项损耗,提高电动机效率。所采取的措施包括:
1、降低定子铜耗
定子绕组铜损耗PCU1(W) 约占总损耗的40%,主要为满载时定子绕组在运行温度下的电阻损耗。定子绕组损耗计算公式为:
定子铜耗在电动机损耗中占有相当大的比例,故而如何降低定子铜耗,对提高电动机的效率非常关键。降低定子铜耗就是降低定子电阻R1、定子电流I1;定子电阻R1=ρL/S ,故降低定子电阻就是通过缩短线圈长度L、加大每圈导线截面S和降低导线电阻率ρ来实现,具体措施如下:
1、放大定、转子冲片外径,对效率很难达到的规格适当放大定转子槽型,用于降低定子铜耗和转子铝耗。南防NEMA超高效电机三圆、槽配及部分电磁数据见表1:
2、提高槽满率,缩短绕组端部长度
据东芝公司统计:增加槽满率3%;压缩端部长20%,可提高效率1%左右;这就要求我们在线圈的绕制、嵌线有较高工艺手段进行保证,另外对定子的叠片质量也有较高的要求,要严格保证槽形尺寸,保证叠片齐整。(南防H180及以下电机槽满率控制在80%~81%,H200及以上电机槽满率控制在79%左右,但在生产过程中执行的不好)
3、减薄绝缘,