磁性槽楔对电机性能的影响分析

摘要：提高电机效率，节约能源已成为目前工业发展普遍关注的问题。提高效率的方法多种多样，但各有优缺点。本文通过采用磁性槽楔提高效率的方法，分析采用此种方法对电机性能及成本的影响。

关键词：工业电机;效率;磁性槽楔;性能参数;成本

Abstract：Improving  efficiency of the motor，saving energy is become the general  problems of industrial development. There are many ways to improving efficiency. The paper introduce the influence to motor performance and cost when using magnetism wedge to improve efficiency.

Key words：industrial motor;efficiency;magnetism wedge;operating performance;cost

引言

随着经济的发展，我们对环境保护的意识越来越强，近年来提出了节约能源、绿色发展、碳中和等很多对经济发展的新要求。电动机作为工业中最主要的耗能设备，我们也对电机的发展提出了新要求，提高效率、降低能耗，这对整个工业用电意义重大，所以高效电机也就成为全球电机工业的发展方向。

电动机中的主要损耗有：铁耗、铜耗、机械损耗和杂散损耗等，占比较大的是铁耗和铜耗。减少铜耗方面，最常见的方法其一是增大导线截面积，但这将导致槽面积增大，使电动机的体积增大，有效材料的用量增加;其二是降低电机温度，电机温度越低，绕组电阻越低，铜耗越低。机械损耗方面，采用低损耗轴承、风扇等。而铁损方面，最直接的方法是采用低损硅钢板作为其铁心材料，当然电机成本也会提高;还有一种方法是采用磁性槽楔来降低铁耗。本文就通过采用磁性槽楔来分析其对电机性能的影响。

1 计算分析

1.1 计算理论

本文计算分析采用的理论依据为电机学中的经典电机电路图，模型见图1.

1.2电机部分尺寸数据见表1

计算时效率考核标准为2级能效，功率因数按0.86考核，起动电流按≤7.8考核，启动转矩按≥0.7考核，最大转矩按≥1.8考核，温升考核标准为F/B。

1.3 非磁性槽楔

采用非磁性槽楔計算的功率及性能（效率、功率因数、启动电流、启动转矩、最大转矩、温升、电磁噪音）数据见表2。

1.4 磁性槽楔

采用磁性槽楔计算的功率及性能（效率、功率因数、启动电流、启动转矩、最大转矩、温升、电磁噪音）数据见表3。

表3  性能数据（磁性槽楔）

两个计算方案所采用的电机主要尺寸一致，有效材料（铜线、硅钢板）使用量基本保持一致。

2.结论

从表2和表3的性能参数对比中可以看出，采用磁性槽楔功率可提高1档，从560kW提高到630kW;效率从94.63%提高到95.22%;功率因数满足2级能效标准要求（≥0.86）;启动电流、启动转矩、最大转矩都满足要求;温升值远低于B级考核要求80K，所以此方案在计算上可采纳使用。

有效材料使用上基本保持一致，生产成本相当。

电磁噪音方面，采用磁性槽楔后，电磁噪音从64dB降低到58dB，降低6dB，降低幅值较大。

所以，采用磁性槽楔有很多优势，提高电机的功率密度，提高电机效率，降低电磁噪音，所以此方法可使用于异步电机设计中。而磁性槽楔的成本方面，工艺不同，成本也会有不同，磁性槽楔可制作为条状、泥状等，生产厂家可根据自己的工艺现状开发适合的磁性槽楔。

参考文献

[1]王正茂，阎治安，崔新艺，苏少平.电机学 [M].西安：西安交通大学出版社 2000

[2]戴文进，张景明.电机设计[M].清华大学出版社 2009

作者简介：万海霞 女，1986年生，学士，研究方向为电机电磁及结构设计。