浅析提高交流电动机效率的几个着手点

钟运浩

现阶段，电动机在很多领域之中得到了应用，而且展示出的应用特点具备很强的差异性。除此之外，在用电量消耗上，同样排在各个国家的前几名。相比之下，三相异步电动机的使用频率最高。电动机效率提升，对于提升能源解决和环保具备重要意义，为了达到该目的，相关电机和电路设计人员需要对相关问题进行研究和了解，并做好其结构的全面调整。

1 交流电动机的特点与类型

从实际工作之中可以看出，常用的电动机类型主要包括以下几方面，即交流单向感应电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机。站在交流电动机角度来说，如果想要实现电动机的调速操作，就必须对供电频率和电压进行有序调整，这也是对恒定电压的一种合理控制。而且在实际交流电动机速度驱动过程中，可以维护向量控制的有效改善，但整体操作十分复杂，需要借助于速度或者是位置传感器，实现对速度的精确测量，但该种方法的花费成本较高，而且还需要很多配线的支持。

2 提高交流电动机效率的常见措施

2.1 针对可变性机械负载

站在实际生产工作角度来说，很多设备均存在负荷不均匀现象，而且随着时间的推移，负载会出现满载或者是轻载问题，严重时，还会出现间断运行现象，如果交流电动机始终处于恒速状态运行，则传动效率大大降低，进而引发资源的浪费问题。倘若研究人员可以根据实际负载转速要求，实现对电动机工作频率的全面更改，则会确保电动机转速出现合理变化，从而获取到最佳电机运行速度。除此之外，在不同情况下，为了将实际电机效率展示出来，不但可以确保电机能耗的降低，还能实现对整个交流电动机电源频率的全面控制，确保电动机转速可以得到有效控制。从主要设备工作中可以看出，变频电源的来源为变频器，避免调速过程出现巨大损耗。该种措施的应用范围较广，而且特性好、精度高，但其主体维修工作的开展极为困难，造价也较高，最为常见的应用为三菱、西门子等变频器制作[1]。

2.2 恒定负载情况

从恒定负载电动机运行过程中可以看出，可以实现对变频调速设备的全面应用，但为了将低成本、维修工作量低等特点展示出来，连续恒载工作的实施显得十分重要。该种情况的选用原则是对负载功率进行全面计算，让额定功率Pn不会低于Pz电动机。相比之下，电动机的启动电流更大，而且与之相对应的启动时间极短，人们不需要对电动机发热情况进行考量。另外，在实际笼型异步电动机应用时，只需要校检启动能力即可。如果是站在纺织、造纸等工作角度来说，具备明显的连续性工作特点，在实际工作之中，需要选择好实际的恒载工作制动电动机，并对其实际参数进行充分考量，还要将电动机的效率和降损结合在一起。

2.3 维持电源电压平衡

在供电系统研究过程中，涉及三相四线制，容易出现三相电动机电源不对称问题，甚至还出现具体的电压分量，如正序、零序等。此种情况之下，电动机容易出现反向转矩，启动时的制动作用也会更加明显，相应的电动机运行消耗也会降低。另外，在电压较低的情况之下，整个电机电流也会进一步偏大，这也是损耗提升的一种表现形式。为了将上述问题解决，可以将平衡装置应用其中，让电源逐渐趋于稳定[2]。

2.4 电动机材料机构的选择

站在电动机结构材料选择角度来说，主要是对固定损耗和可变损耗等情况进行控制，此时，电动机的定子要展示出一定的降耗功能，并增加其中的硅钢片用量，以及导磁能力较高的材料。如果电动机的功率较大，铁耗占据的比重较大，此时，人们可以对新的铁芯材料进行选择，避免电机耗铁值的大幅提升。为了进一步降低励磁电流，铁芯材料也需要展示出较高的磁导率，这主要是在磁感应领域中得到有效反应。除此之外，有些电动机绕组系数较高，杂散损耗程度也较低，可以维护电动机工作效率的进一步提升。另外，在大型高效铁芯材料选择过程中，应该以高磁感、无铁损的硅钢片进行应用，并借助于普通的冷轧无取向硅钢片应用，确保电动机的稳定运行。但由于电机具备高效化和小型化特点，普通硅钢片铁芯无法与实际需求相符，进而导致硅钢片利用率降低。

2.5 转子结构分析

在实际转子绕组研究之中，很容易受到转子结构影响，相比之下，由于电阻率不同，所产生的耗损程度也不同，如果高压电动机功率较大，为了实现整个转子铜损的降低，为电动机效率提升提供基础条件，铜条转子的应用显得极为重要[3]。

2.6 降低机械损耗

一般来说，常见的交流电动机机械损耗包括以下几种形式，即电机转子表面的摩擦损耗、轴承摩擦和密封圈摩擦损耗等，这些损耗与电机转速、通风方式和风扇形式等息息相关。截止到目前，交流电动机在机械损耗降低过程中，主要内容有正反向叶片、径向分布式盆式风扇等，当气流经过风扇时，可能会与叶片情况存在一些差异性，而且还会在叶片之间产生较大的涡流。叶片在修筑过程中，并没有做到精细性打磨，这对于风流产生了极大影响，同时，也会进一步提升风磨损。为了实现对风阻的全面控制，相关工作人员可以对较大机座进行选择，并应用轴流或者是后倾式风扇。由于高效率电机热耗的降低，冷却风量相对减少，相应的风耗也会得到降低。站在合理的通风结构设计角度来说，同样也会产生上述效果。站在零部件选择角度来说，可以多使用一些摩擦较低的轴承，并辅助一些润滑脂应用，实现损耗的全面降低。在尺寸选择上，应该以中间公差和形位公差精度角度进行考虑，避免装配变形情况出现，这样一来，整个摩擦损耗同样也会得到大幅降低[4]。

2.7 降低杂散损耗

在整个定子绕组衔接上，主要以正弦绕组接法的应用为主，该种方式可以将磁场中的高次谐波进行应用，进而实现附加损耗和附加转矩的全面削弱。除此之外，在实际铁芯设计过程中，可以使用多槽数和短节距形式。另外，在定子和转子的应用上，应该以窄槽口选择为主。此时，人们还需要对端结构进行全面改进，避免漏磁损耗产生。为了实现转子导条的提升，设计者可以对铁芯之间的接触电阻进行合理设计，并借助于冲片氧化法进行有效处理，最终实现对杂散损耗的全面控制。

3 结语

综上所述，交流电动机的节能设计具备很强的系统性和复杂性特点，而且还会涉及电动机零部件的有效治理和选择，在配套电路运行上，同样需要对实际周期进行确定。为了实现整个交流电动机生产过程中的高效设计，处理好相关耗损问题显得极为重要。