基于时步有限元分析的超高效电机定子槽形优化设计

在我国,中小型电机的定子槽形通常为梨形槽,且不同机座号的槽形尺寸已沿用了数十年。为研究有利于降低电机损耗的定子槽形尺寸,建立了基于时步有限元法的损耗计算模型,以一台5.5 kW异步电机为例,分析了槽口宽度、槽口高度、槽肩角、槽宽、槽高及槽半径等6个槽形尺寸对损耗的影响程度。结果表明,槽口宽度、槽宽和槽底半径对损耗影响较大。在槽满率基本不变,且确保电机原有起动性能的前提下,提出了基于时步有限元法的定子槽形优化设计方法,利用该方法对上述5.5 kW电机定子槽进行改进设计。经改进后,电机空载损耗降低了约7%,满载损耗降低了约2%。

高效和超高效电机低不确定度效率测试系统的研究与设计

从满足高效和超高效电机的效率测试出发,研究和设计了一套基于静止变频电源的电机效率测试系统。系统采用双环反馈控制,实现稳频、稳压、稳负载的三稳试验电源,同时对系统的不确定度评价技术进行了研究,验证结果表明系统的不确定度值优于0.4%,达国内领先水平。

超高效电机效率实现途径之探讨

以降低各种损耗(铜、铁、机械和杂散耗)为目的,介绍了如何在设计和工艺上下功夫,以及改进传统制造方法,研制出超高效率电机,打造精品。

超高效电机杂散损耗参数带的选取

电磁设计中,杂散损耗设计系数的选取是一项十分复杂和重要的工作。由于超高效率电机采用新的效率测试方法,与原来的效率测试方法有了很大的区别,杂散损耗的设计系数需要重新选取。介绍了杂散损耗的产生原理及分类,介绍并比较了IEC和IEEE实测杂散损耗方法差异,参考两种标准测试方法杂散损耗推荐值,并结合现有大量样机的测试,采用最小二乘法拟合杂散损耗系数曲线,根据拟合曲线作为杂散损耗设计输入值,进行样机循环测试并修正系数。试制结果表明,确定的杂散损耗参数带合理可行,可用来指导系列超高效电机电磁设计工作。

超高效电机的关键制造技术

介绍了提高电机效率的一般措施与降低电机损耗的关键制造技术。端盖轴承室滚压工艺可有效提高轴承室配合部位的加工精度。轴承润滑脂在线定量注脂技术稳定控制润滑脂的注入量,降低了机械耗。转子加工及外圆特殊处理工艺可平均降低电机附加杂散损耗约0.5%。定转子冲片的退火及氧化工艺降低了铁耗,有效减少工艺波动。

铜铝混合转子在超高效电机中的应用

随着对电机能效要求的大幅提升,通过增加电机材料和体积的方法来提高能效,会产生电机外形尺寸和制造成本大幅增加的问题,尤其在防爆系列电机中,由于其较大的定子外径,将产生客户安装尺寸干涉的现象。因此,提出了一种铜铝混合转子的方法,通过铜铝混合转子的特性介绍和计算分析,说明了铜铝混合转子在超高效电机中的效率提升作用,以及在降低成本和抑制电磁噪声方面的良好效果。

利用合同能源管理模式加快推进超高效电机的推广应用

电机是工业领域的主要耗电终端产品,我国电机系统的运行效率比国外先进水平低十几个百分点,全国电机系统年节电潜力1500—2000亿度,相当于2、3个三峡电站的发电量;但是我国目前高效能电机替换旧式电机的进展缓慢,牵涉到多方面的原因,本文探讨利用合同能源管理模式加快推进高效能电机的推广应用。

超高效电机的关键制造技术

本文主要针对提升电机的工作效率和减少电机能源损耗的制造工艺。在文中主要阐述了海内外超高效电机的发展形势、大力发展这项工作所起到的作用,发现了超高效率电机能效指标的考虑,指出发展这种类型产品需要从哪些地方进行改进,在材料、工艺和设计等方面对其进行提升,从而减低控制电机的成本。

基于田口法的超高效异步电机设计

三相异步电机具有结构简单、易于加工制造及应用广泛的优点,但存在电机效率亟需提升的不足,为此,重点研究超高效异步电机设计。在不等匝低谐波绕组和单双层绕组连接方式的研究基础上,首先为超高效异步电机设计新型单双层不等匝低谐波绕组,旨在减少异步电机谐波损耗和各次谐波产生的铜耗;然后,针对采用新型绕组连接的异步电机,将异步电机效率和功率因数设置为优化目标,引入田口法确定电机优化变量,再基于差分进化算法实现兼顾同时提升电机效率和功率因数的异步电机多目标优化,完成超高效异步电机的方案设计。最后,通过电机有限元分析(FEA)和计算,证实超高效异步电机设计方案的合理有效性。

超高效永磁同步电机电磁设计研究

设计了一款额定功率为22 k W的超高效永磁同步电机。首先基于磁路法完成了电机电磁方案的初步设计,得到了该电机的主要参数和基本性能数据,然后基于有限元法对该电机做了进一步的仿真研究,构建了电机的瞬态场模型,得到了反电势曲线、随转子位置变化的转矩曲线以及电机转矩—转速—效率图,校核了电机的性能,验证了电磁设计方案的可靠性;最后完成样机的试制并进行试验,试验结果表明,设计方案是切实可行的,达到了预期效果。

高压电机铸铝转子和铜条转子特性对比

引言传统高压鼠笼式异步电机都是采用铸铝材料作为转子导条,随着节能减排压力的增加,国内外均开展了超高效电机的研制工作。其中,采用铜条转子工艺是提高异步电动机效率的有效措施之一,因此开展该方面的研究具有重要的现实意义。

电机节能改造问题探讨

本文通过对涟钢210转炉厂电机节能改造过程中遇到的问题进行分析与处理,对提升电机节能改造效益,促进和指导电机节能改造方面,具有极为重要的意义。

安装在NTPC公司项目中超高效IE3电机的案例分析

随着能源的不断消耗及人们环保意识的增强，可持续发展逐渐成为人们关注的焦点。目前，常采用的节能措施有：安设VFD（变频器）等新技术装置，优化设备尺寸，引入超高效电机。这些方法既可以单独，也可以联合使用。本文主要对效率提升3％到20％的电机进行研究，论述其对于印度这样的发展中国家在节能方面的巨大潜力。若以一超高效IE3电机代替普通电机，则对于典型的100kW电机来说，所花费的额外成本将在一年之内被收回。即使更换现有安装中LT电机的全部要求，其总成本也将在三年之内被收回。本文研究了一些需要关注的问题，探讨了现有电站是否需要更换。在决定是否更换为超高效电机时，需要考虑的最主要问题不是成本花费，而是设备的质量及平稳无故障运行，那是用户的一个梦想。超高效电机固有的设计特点不仅可以提高设备的稳定性，并且可以缩短停机时间及降低维护成本。由于C02排放量的大幅削减，环保问题也在日益得到改善。因此许多国家更换超高效电机的计划势在必行。该文旨在评价更换超高效IE3电机后的设计改进、性能指标、经济花费三方面的效用价值。早前采用的测试方法假设杂散损耗为0．5％，而如今的测试方法可以通过测量转矩和速度两个机械参数而得到精确杂散损耗值。LT电机杂散损失的精确值通常为1．5％-2．5％，这要比之前假设的0．5％高出很多。因此，超高效电机不仅可以根据IEC列表给出效率增加的精确值，并且充分考虑到目前所普遍使用的效率测量方法的缺点。一标称效率为80％的电机，实际上是以78％的效率输出机械能，由于IE3电机标称的效率是基于实际损耗测量的，因此可以克服标称与输出不一致这一缺点。该文主要阐述了电机绕组所受应力及影响电机寿命的因素。为确保电机的使用寿命及高质量运行，该文考虑了如下问题：（1）电机内部应力的产生原因；（2）超高效电机中如何通过设计手段来降低应力。

南阳防爆:行业排头兵 功勋企业家

南阳防爆集团股份有限公司位于河南省南阳市,是中国最大的防爆电机科研生产基地、国家机电产品出口基地、国家创新型企业、中国电器工业协会防爆电机分会理事长单位。