（已结束）电源电气擂台第六十三期-关于三相异步电动机若干问题 点击：1458 | 回复：33
1、电机线圈的绝缘等级问题，一般的普通异步电动机绝缘漆采用什么等级，变频电机又采用什么等级，其它特殊情况采用什么等级？
2、电机系列分配中Y、Y2、YTP、YEJ等是代表什么意思？系列分配又是采用什么原则？
3、电机制作中的线圈、鼠笼、硅钢片等安装工艺、质量工艺对电机的效率和功率因素有什么关系及影响？
4、三相异步电动机的功率因素为什么同等功率的电机会不同，这重要由什么原因造成的？
5、电机效率大小主要由电机哪些工艺和部件决定？
请针对以上问题进行阐述，阐述最详细，原创最多的获一等奖
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1、电机线圈的绝缘等级问题，一般的普通异步电动机绝缘漆采用什么等级，变频电机又采用什么等级，其它特殊情况采用什么等级？
电动机绝缘等级有Y、A、E、B、F、H、C七个等级，对应的极限温度分别为90度、105度、120度、130度、155度、180度、180度以上。一般普通电动机绝缘等级为B级别，或B以下级别。变频电机一般是F级别以上，特殊情况要C级别以上。
2、电机系列分配中Y、Y2、YTP、YEJ等是代表什么意思？系列分配又是采用什么原则？
一般Y表示异步、Y2表示异步多速电动机、YTP表示YTP系列变频调速电动机 ，YEJ系列电磁三相异步制动电机（简称：YEJ系列电磁制动电动机）。GB 4831-1984电机产品型号编制方法叙述很详细。
3、电机制作中的线圈、鼠笼、硅钢片等安装工艺、质量工艺对电机的效率和功率因素有什么关系及影响？
1、效率低涉及： 铜耗、铁耗
定子绕组铜耗大、转子导体铜损耗大、定子铁耗大、机械耗大、谐波分量损耗大
a、定子绕组铜耗大：缩短端部降低漏抗（加大启动电流），增大导线面积降低匝数，
磁密、Tmax上升和功率因数下降
b、转子导体铜损耗大：加大转子槽面积，导致齿部和轭部磁密上升和功率因数下降
或加厚端环，或转子槽型深窄化提高漏抗，使得功率因数和Tmax均下降
c、定子铁耗大：减小定子内径引起转子磁密提高,增加铁心长度增加定子绕组匝数,使定子电阻损耗增大,
漏抗增大,减少定、转子槽口宽度和采用磁性槽楔,以减少旋转铁耗漏抗增大,使Tmax降低
d、机械耗大：在满足风量下，尽量缩小风扇直径，注意倾角改善风阻，装配精度降低轴系磨耗
e、谐波分量损耗大：选择恰当槽配合，降低5、7、11、13次谐波幅值，在无法改变槽配合的时候
可以适当加大气隙，以削弱非基次谐波幅值，以减少损耗，但加大加大气隙
的结果就是励磁电流加大，功增加功率因数下降，基波幅值下降因此基本Tmax下降
2、功率因数低涉及：励磁电抗、总漏抗
磁化电流大、电抗电流大
a、磁化电流大：增加定子绕组匝数,以降低磁密，定子电阻增大，使效率降低，漏抗增大, Tmax下降。
或适当减少气隙，降低励磁电流，如果槽配合不当会提高谐波幅值，最大转矩稍微提高，
使得效率下降， 电磁噪音或震动增加，温升增加，同时造成装配困难增加。
使谐波漏抗增大，增加铁心长度以降低磁密，调整槽形尺寸,使齿部和轭部磁密分配合理。
b、电抗电流大:电抗电流大,由于漏抗大所致,可以改变槽形尺寸,加大槽宽,减小槽高,增大槽口
如此，漏抗减小, 启动电流增大，同时缩短绕组端部长度以减少端部漏抗，但嵌线困难
其实，许多是相互制约的，一般优先考虑Tmax、效率、启动电流，其次再考虑功率因数，
必将两全齐美很难，这个就要看客户的要求，来分配铜耗与铁耗、励磁电抗与漏抗的关系。
4、三相异步电动机的功率因素为什么同等功率的电机会不同，这重要由什么原因造成的？
异步电动机磁级数，与电机的转差率有关系，电机转的越快，转差率就越小，电机转的越快，在电源电压为定值情况下功率因数同转差率的增大，转子电流与功率因数有关，转子电流要上升，功率因数就减小。
5、电机效率大小主要由电机哪些工艺和部件决定？
1、降低定子铜耗的措施；(1)提高槽满率，缩短绕组端部长度，(2)减薄绝缘，提高槽利用率 ，(3)降低电磁线的电阻率 可采用新材料2、降低铁耗的措施，(1)采用低损耗的优质冷轧硅钢片，采用较薄硅钢片，减少电机的涡流损耗；
(2)调整槽形，选用合理的磁密，减少基波铁损耗；
(3)增加铁心长，用较多的硅钢片，减少磁密来降低损耗；
(4)提高叠片质量，减少冲裁应力，减少齿外胀，保证硅钢片表面的绝缘层，清除冲片的毛刺；
(5)铁心制造工艺对铁耗的影响。电机冲片都是用冲孔工艺制造的；冷轧硅钢片具有高导磁、低损耗的优点，但经冲剪加工后，沿冲剪分离线的边缘由于塑性变形引起了内部应力的积聚和物理性能的变化，会导致冷轧硅钢片的导磁性能降低、铁耗增加，这对充分利用冷轧硅钢片的优良导磁性能带来了不利因素。对高效率电机的设计来说，高导磁、低损耗的导磁材料是高效率电机的设计基础。尤其在高效率电机制造中，降低损耗(铁耗)、提高磁感应强度将是高效率电机设计成败的关键。恢复冷轧硅钢片在冲剪后的高导磁、低损耗性能，消除冷轧硅钢片冲剪时因塑性变形引起的冲剪应力，可选择合适的退火处理工艺，如图1所示。 3、降低机械耗的措施，(1)选用与电机转速相匹配的高效风扇及合理风路。目前我国现有的封闭外扇冷式电机，采用正反向叶片，径向分布盆式风扇，结构虽较简单，但气流经过风扇时，与叶片不一致，就会在叶片间产生较大的涡流。另外，叶片铸造粗糙，也使风流不畅，也会使风摩耗增加。
为减少风量，降低风路风阻，改进风扇设计，提高风扇的效率，可在大机座号上采用轴流式(尤其是叶片为机翼式)或后倾式风扇，如2极电机采用不可逆的后倾式风扇，可使风量不变，风磨耗降低20％。
以前我们主要关心风扇的设计，不太注重端罩导风结构的优化设计，造成风叶导风效率低。要降低风摩耗，故设计一定要一起整体考虑，进行整体优化设计；
(2)选用优质低磨擦轴承、摩擦阻力小的润滑脂、密封圈，降低摩擦损耗；
(3)零部件尺寸采用中间公差及提高形位公差精度，且保证零部件在运输、装配不变形，同时保证电机整机装配质量，从而可降低摩擦损耗。
4、降低杂散损耗措施
(1)定子槽采用多槽数，节距采用5／6‘r；
(2)定、转子一次冲成，气隙不另外加工；
(3)减小定子、转子槽口宽度；
(4)铁心两端采用非导磁材料；
(5)调整电磁设计方案，选用合理槽形，槽配合和三圆，采用”正弦”绕组以削弱合成磁场中的高次谐波，削弱附加损耗和附加转矩；
注：采用“正弦”绕组导致绕线、下线、接线工艺性极差，目前国内外高效电机多数不采用此技术。
(6)适当增大气隙；
(7)转子采用少槽；
(8)磁性槽楔或使用磁性槽泥。电机开槽会使气隙磁导不均匀，导致表面损耗及脉振损耗加大，采用磁性槽楔或使用磁性槽泥相当于缩小槽口宽，削弱了齿槽效应，降低了定转子齿内的平均磁密，从而减少表面损耗及脉振损耗；同时可降低励磁电流，减少铜耗，降低温升；
(9)增大铸铝转子导条与铁心间的表面接触电阻。可以采用如下几种措施：冲片氧化处理法、脱壳处理法、转子表面烧焙法、碱洗法和转子槽绝缘处理等。国外一些生产厂家在铸铝前将转子浸入硼砂液中，在槽内形成涂层，铸铝时形成稳定的绝缘层，提高了接触电阻，降低了杂散损耗；
(10)精确控制斜槽度，采用特殊斜槽。为了抑制因高次谐波磁场产生的附加转矩及噪声，笼型异步电动机转子均采取斜槽措施。而采取斜槽会在转子导条与铁心之间产生横向电流，从而产生相应的损耗。斜槽有两种形式，一种是常用的导条沿转子圆周扭斜一个电角度；另一种是“人字形斜槽”，导条对称于铁心中线沿圆周向同一方向扭斜一电角度。
对：miy_gongkong 关于
4、三相异步电动机的功率因素为什么同等功率的电机会不同，这重要由什么原因造成的？
////// 以我个人浅薄之见：
////// 电机的 功率因数 就是 由 无功功率大小决定的，我们知道，无功功率 就是电机本身损耗掉的哪些功率， 电机和变压器的无功功率 统称为 空损， 空损，包括 铁损，铜损。 这些损耗是由电机的内阻，发热，振动噪声等产生的损耗。
除了内阻之外，电机的磁路耦合 度 决定他的 空损耗，磁阻越大，发热量也越大，也就是电机内部的磁路耦合越好， 磁阻越小，噪声也越小，空损也越小，发热量同时也就越小。空损也越小。无功功率变小，功率因数就变大。
5、电机效率大小主要由电机哪些工艺和部件决定？
// d电机的磁路设计， 和 硅钢片材料，以及装配工艺（硅钢片中的涡流电流接近0为最好）等， 因素决定电机功率因数大小；
1.前面加45kw的变频器来驱动，如果你们的用电量这么大，完全可以使用变频器（相当于改善功率因素）。
2.可以加大功率伺服，如果不是经常在满载的情况下，因为同步电机的功率因素可以认为是1，不过价格比较贵。
回复内容：
对：ly_milan关于回复内容：对：miy_gongkong 关于 4、三相异步电动机的功率因素为什么同等功率的电机会不同，这重要由什么原因造成的？ ////// 以我个人浅薄之见： ////// 电机的 功率因数 就是 由 无功功率大小决定的，我们知道，无功功率 就是电机本身损耗掉的哪些功率， 电机和变压器的无功功率 统称为 空损， 空损，包括 铁损，铜损。 这些损耗是由电机的内阻，发热，振动噪声等产生的损耗。除了内阻之外，电机的磁路耦合 度 决定他的 空损耗，磁阻越大，发热量也越大，也就是电机内部的磁路耦合越好， 磁阻越小，噪声也越小，空损也越小，发热量同时也就越小。空损也越小。无功功率变小，功率因数就变大。5、电机效率大小主要由电机哪些工艺和部件决定？ // d电机的磁路设计， 和 硅钢片材料，以及装配工艺（硅钢片中的涡流电流接近0为最好）等， 因素决定电机功率因数大小； 1.前面加45kw的变频器来驱动，如果你们的用电量这么大，完全可以使用变频器（相当于改善功率因素）。2.可以加大功率伺服，如果不是经常在满载的情况下，因为同步电机的功率因素可以认为是1，不过价格比较贵。内容的回复：首先为什么会产生无功？实在在满载的时候，电机的功率因素应该可以达到85%以上了（具体可以看电机学这本书），如果前面用变频器驱动的时候，整个功率因素可以达到95%以上！这是由于变频器是容性的可以进行功率补偿！所以效率低应该不是无功因素造成，如果用市电直接带电机的话，在满载的情况下，主要是电机的铜损和功率因素造成的，但是异步电机需要转速差来产生力矩，所以你如果想从电机上来做文章来节电的话，基本上很难！我建议你可以从两方面试一下： 内容的回复：
大哥说的很有道理，愿听其祥！
回复内容：
对：miy_gongkong关于6、我补充一个问题， 异步电机的 转差率是有仕么因素造成的？ 同样是 2 极电机，为仕么 有的铭牌上是 2960r/min, 而有的是2880r/min ?内容的回复：
周所周知，异步电机原理是，定子的旋转磁场产生转子感应电动势，转子感应电动势又产生磁场，发生转动。说简单点，就是靠定子旋转磁场的涡轮力驱动电机转子转动。
而旋转磁场，是有极数的，就是极对数。简单说，每个绕阻分成几份，就是几对磁极，也就是相当于几个磁场。2极电机，就是2对磁极。
极对数是能决定转速的。
也就是n0=60f/p，n0是磁场转速（也叫同步转速吧），F是频率，P是极对数。
根据刚才说的原理，电动机转子转速n，肯定是略微小于n0的。
这样就有个转差率的概念，我们假设为S，那么S=(n0-n)/n0。
10楼的哥们请了，这时候电机转速n是什么？对了，很聪明，n=60*f（1-s）/p.
为什么同样的极数，同样的频率，转速却不一样？？？呵呵，对了，转差不同造成的。
到此，算是回答完毕10楼的问题了。
由此也衍生出我们电机调速的几个方法：变频，变极数，变转差率。
现在变频用的较多，变转差少，变极对数也有，但是也不常用。
以上都是我的浅薄之见，此处高手甚多，但愿不要被骂。
电动机绝缘等级有Y、A、E、B、F、H、C七个等级，对应的极限温度分别为90度、105度、120度、130度、155度、180度、180度以上。一般普通电动机绝缘等级为B级别，或B以下级别。变频电机一般是F级别以上，特殊情况要C级别以上。
2、电机系列分配中Y、Y2、YTP、YEJ等是代表什么意思？系列分配又是采用什么原则？
一般Y表示异步、Y2表示异步多速电动机、YTP表示YTP系列变频调速电动机 ，YEJ系列电磁三相异步制动电机（简称：YEJ系列电磁制动电动机）。GB 4831-1984电机产品型号编制方法叙述很详细。
3、电机制作中的线圈、鼠笼、硅钢片等安装工艺、质量工艺对电机的效率和功率因素有什么关系及影响？
1、效率低涉及： 铜耗、铁耗
定子绕组铜耗大、转子导体铜损耗大、定子铁耗大、机械耗大、谐波分量损耗大
a、定子绕组铜耗大：缩短端部降低漏抗（加大启动电流），增大导线面积降低匝数，
磁密、Tmax上升和功率因数下降
b、转子导体铜损耗大：加大转子槽面积，导致齿部和轭部磁密上升和功率因数下降
或加厚端环，或转子槽型深窄化提高漏抗，使得功率因数和Tmax均下降
c、定子铁耗大：减小定子内径引起转子磁密提高,增加铁心长度增加定子绕组匝数,使定子电阻损耗增大,
漏抗增大,减少定、转子槽口宽度和采用磁性槽楔,以减少旋转铁耗漏抗增大,使Tmax降低
d、机械耗大：在满足风量下，尽量缩小风扇直径，注意倾角改善风阻，装配精度降低轴系磨耗
e、谐波分量损耗大：选择恰当槽配合，降低5、7、11、13次谐波幅值，在无法改变槽配合的时候
可以适当加大气隙，以削弱非基次谐波幅值，以减少损耗，但加大加大气隙
的结果就是励磁电流加大，功增加功率因数下降，基波幅值下降因此基本Tmax下降
2、功率因数低涉及：励磁电抗、总漏抗
磁化电流大、电抗电流大
a、磁化电流大：增加定子绕组匝数,以降低磁密，定子电阻增大，使效率降低，漏抗增大, Tmax下降。
或适当减少气隙，降低励磁电流，如果槽配合不当会提高谐波幅值，最大转矩稍微提高，
使得效率下降， 电磁噪音或震动增加，温升增加，同时造成装配困难增加。
使谐波漏抗增大，增加铁心长度以降低磁密，调整槽形尺寸,使齿部和轭部磁密分配合理。
b、电抗电流大:电抗电流大,由于漏抗大所致,可以改变槽形尺寸,加大槽宽,减小槽高,增大槽口
如此，漏抗减小, 启动电流增大，同时缩短绕组端部长度以减少端部漏抗，但嵌线困难
其实，许多是相互制约的，一般优先考虑Tmax、效率、启动电流，其次再考虑功率因数，
必将两全齐美很难，这个就要看客户的要求，来分配铜耗与铁耗、励磁电抗与漏抗的关系。
4、三相异步电动机的功率因素为什么同等功率的电机会不同，这重要由什么原因造成的？
异步电动机磁级数，与电机的转差率有关系，电机转的越快，转差率就越小，电机转的越快，在电源电压为定值情况下功率因数同转差率的增大，转子电流与功率因数有关，转子电流要上升，功率因数就减小。
5、电机效率大小主要由电机哪些工艺和部件决定？
1、降低定子铜耗的措施；(1)提高槽满率，缩短绕组端部长度，(2)减薄绝缘，提高槽利用率 ，(3)降低电磁线的电阻率 可采用新材料2、降低铁耗的措施，(1)采用低损耗的优质冷轧硅钢片，采用较薄硅钢片，减少电机的涡流损耗；
(2)调整槽形，选用合理的磁密，减少基波铁损耗；
(3)增加铁心长，用较多的硅钢片，减少磁密来降低损耗；
(4)提高叠片质量，减少冲裁应力，减少齿外胀，保证硅钢片表面的绝缘层，清除冲片的毛刺；
(5)铁心制造工艺对铁耗的影响。电机冲片都是用冲孔工艺制造的；冷轧硅钢片具有高导磁、低损耗的优点，但经冲剪加工后，沿冲剪分离线的边缘由于塑性变形引起了内部应力的积聚和物理性能的变化，会导致冷轧硅钢片的导磁性能降低、铁耗增加，这对充分利用冷轧硅钢片的优良导磁性能带来了不利因素。对高效率电机的设计来说，高导磁、低损耗的导磁材料是高效率电机的设计基础。尤其在高效率电机制造中，降低损耗(铁耗)、提高磁感应强度将是高效率电机设计成败的关键。恢复冷轧硅钢片在冲剪后的高导磁、低损耗性能，消除冷轧硅钢片冲剪时因塑性变形引起的冲剪应力，可选择合适的退火处理工艺，如图1所示。 3、降低机械耗的措施，(1)选用与电机转速相匹配的高效风扇及合理风路。目前我国现有的封闭外扇冷式电机，采用正反向叶片，径向分布盆式风扇，结构虽较简单，但气流经过风扇时，与叶片不一致，就会在叶片间产生较大的涡流。另外，叶片铸造粗糙，也使风流不畅，也会使风摩耗增加。
为减少风量，降低风路风阻，改进风扇设计，提高风扇的效率，可在大机座号上采用轴流式(尤其是叶片为机翼式)或后倾式风扇，如2极电机采用不可逆的后倾式风扇，可使风量不变，风磨耗降低20％。
以前我们主要关心风扇的设计，不太注重端罩导风结构的优化设计，造成风叶导风效率低。要降低风摩耗，故设计一定要一起整体考虑，进行整体优化设计；
(2)选用优质低磨擦轴承、摩擦阻力小的润滑脂、密封圈，降低摩擦损耗；
(3)零部件尺寸采用中间公差及提高形位公差精度，且保证零部件在运输、装配不变形，同时保证电机整机装配质量，从而可降低摩擦损耗。
4、降低杂散损耗措施
(1)定子槽采用多槽数，节距采用5／6‘r；
(2)定、转子一次冲成，气隙不另外加工；
(3)减小定子、转子槽口宽度；
(4)铁心两端采用非导磁材料；
(5)调整电磁设计方案，选用合理槽形，槽配合和三圆，采用”正弦”绕组以削弱合成磁场中的高次谐波，削弱附加损耗和附加转矩；
注：采用“正弦”绕组导致绕线、下线、接线工艺性极差，目前国内外高效电机多数不采用此技术。
(6)适当增大气隙；
(7)转子采用少槽；
(8)磁性槽楔或使用磁性槽泥。电机开槽会使气隙磁导不均匀，导致表面损耗及脉振损耗加大，采用磁性槽楔或使用磁性槽泥相当于缩小槽口宽，削弱了齿槽效应，降低了定转子齿内的平均磁密，从而减少表面损耗及脉振损耗；同时可降低励磁电流，减少铜耗，降低温升；
(9)增大铸铝转子导条与铁心间的表面接触电阻。可以采用如下几种措施：冲片氧化处理法、脱壳处理法、转子表面烧焙法、碱洗法和转子槽绝缘处理等。国外一些生产厂家在铸铝前将转子浸入硼砂液中，在槽内形成涂层，铸铝时形成稳定的绝缘层，提高了接触电阻，降低了杂散损耗；
(10)精确控制斜槽度，采用特殊斜槽。为了抑制因高次谐波磁场产生的附加转矩及噪声，笼型异步电动机转子均采取斜槽措施。而采取斜槽会在转子导条与铁心之间产生横向电流，从而产生相应的损耗。斜槽有两种形式，一种是常用的导条沿转子圆周扭斜一个电角度；另一种是“人字形斜槽”，导条对称于铁心中线沿圆周向同一方向扭斜一电角度。
50MP获得者：Smile lyc19730508
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