电机改造 点击：1153 | 回复：8
发表于：2007-05-16 11:43:00
楼主
1.老式电动机改造的必要性
众所周知，老式JO、JR系列电动机由于当时设计的技术落后，使得磁滞损耗和涡流损耗偏大而引起电机定子电流的增大，这种电流的热效应造成了电机的定子线圈的严重发热，过高的温升加速了电机线圈绝缘的老化，缩短了电机的使用寿命。因为电流大，线路的电压降就要增加，从而导致负载的端电压下降，降低了电机的输出功率。
我集团公司现有的电动机大多为JO和JR系列，数量多，所占用的资金也很大，要全部淘汰所有的旧JO和JR电机，需要投放相当大的资金，这显然是不现实的。
为此，我们试图研究设计一种既能充分利用原有的老式系列电机，又能克服其因设计不善而引起的过大损耗，从而提高电机的效率，达到节能降耗之目的。
我们知道，电动机能耗过大、效率偏低都是因为电机的损耗（铁损和铜损）增大而导致电机定子线圈严重发热。而铁损又是因为线圈的磁滞损耗和涡流损耗引起。所以要降低磁滞和涡流损耗，就要降低电机定子磁路（硅钢片）的磁阻。老式电机能耗偏大，那是因为老式电机定子磁路的间隙偏大，因空气的磁阻要远远大于铁芯的磁阻。这样，我们也就找到了一条电机节能降耗的有效途径——减少电机磁路的空气间隙，降低磁阻，增加导磁率，减少线圈的磁滞和涡流损耗，即可提高电机的输出功率，延长其使用寿命而达到节能降耗的目的。
电机磁路的磁阻Rm=L/μ·S
式中：μ——磁介质的磁导率；
L——磁路长度，cm；
S——磁路的横截面积，cm2；
Rm——磁阻，Ω；
Ф=N1/Rm
式中：Ф——磁通Wb；N1——磁势，安匝；
我们知道，当磁阻Rm降低时，穿过磁路的磁通就会增加，磁滞损耗和涡流损也就会耗减少。
从公式上可以看出，减少磁路长度L，或者增大磁导μ，或者增大磁路的横截面积，都可以降低电机的磁阻，达到节能降耗的目的。在一台现成的电机中，磁导率μ和磁路的横截面积S都是固定不变的，要降低磁阻，唯一的方法就是减少电机磁路的空气间隙。
2.改造老式电机的具体措施
为使JO和JR系列电机能够达到降耗节能的目的。我们找到了一种减少磁路空气间隙的有效手段，就是在电机定子磁路上抹压一种能提高磁路间隙的导磁率的物质——磁性泥，以用来降低磁阻，减少损耗之目的。
磁性泥状物是一种具有良好的节能材料（简称CC材料），把它抹压在电机槽口上，固定后成为电机的槽楔。
CC材料是应用在电机上的一种新型节能材料，它可使电机的效率提高1.25%，电机的温升下降13℃ ，并且对电机的振动和噪音也有所改善。
CC材料为可塑性泥物，它适用于任何型号电机。CC材料与电机槽楔结合牢固，不脱落，可保证电机安全运行。
CC材料价格便宜，30元/kg，每千克的CC材料可改造50kW容量的电机。且只需加适量的酒精稀释就可对电机进行改造。
每台电机改造工时为2天/每工人。
折合CC材料价格和工时成本，改造一台电机的成本约100元左右。而节能改造后的电机每千瓦容量每年可节约电能76kWh，若改造一台50kW电机，年节电量就为3900kWh。以1kWh的价格0.30元计算，即每年可节约1300元。所以，改造一台电机的费用实际上一个月就可收回。这确实是一种实用可行的措施，而且这种改造方法对一些老式电机进行降耗节能是具有十分现实意义的。
使用CC材料的注意事项：
在用CC材料抹压前后应对电机各作一次绝缘测量，如果抹压前发现电机绝缘不良（R<1MΩ/kW）,则应提高其绝缘程度后再抹压CC材料（本次实验电机的绝缘值为100MΩ）。
如果在抹压CC材料后发现线圈绝缘电阻下降得厉害，则必须找出绝缘下降的原因，如果是因为线圈受潮或者是CC材料抹到了槽衬上，或是退楔时损坏了线圈绝缘，都必须分别加以处理，使之恢复到原有的绝缘程度（本次实施绝缘测量值为80MΩ）方可。
众所周知，老式JO、JR系列电动机由于当时设计的技术落后，使得磁滞损耗和涡流损耗偏大而引起电机定子电流的增大，这种电流的热效应造成了电机的定子线圈的严重发热，过高的温升加速了电机线圈绝缘的老化，缩短了电机的使用寿命。因为电流大，线路的电压降就要增加，从而导致负载的端电压下降，降低了电机的输出功率。
我集团公司现有的电动机大多为JO和JR系列，数量多，所占用的资金也很大，要全部淘汰所有的旧JO和JR电机，需要投放相当大的资金，这显然是不现实的。
为此，我们试图研究设计一种既能充分利用原有的老式系列电机，又能克服其因设计不善而引起的过大损耗，从而提高电机的效率，达到节能降耗之目的。
我们知道，电动机能耗过大、效率偏低都是因为电机的损耗（铁损和铜损）增大而导致电机定子线圈严重发热。而铁损又是因为线圈的磁滞损耗和涡流损耗引起。所以要降低磁滞和涡流损耗，就要降低电机定子磁路（硅钢片）的磁阻。老式电机能耗偏大，那是因为老式电机定子磁路的间隙偏大，因空气的磁阻要远远大于铁芯的磁阻。这样，我们也就找到了一条电机节能降耗的有效途径——减少电机磁路的空气间隙，降低磁阻，增加导磁率，减少线圈的磁滞和涡流损耗，即可提高电机的输出功率，延长其使用寿命而达到节能降耗的目的。
电机磁路的磁阻Rm=L/μ·S
式中：μ——磁介质的磁导率；
L——磁路长度，cm；
S——磁路的横截面积，cm2；
Rm——磁阻，Ω；
Ф=N1/Rm
式中：Ф——磁通Wb；N1——磁势，安匝；
我们知道，当磁阻Rm降低时，穿过磁路的磁通就会增加，磁滞损耗和涡流损也就会耗减少。
从公式上可以看出，减少磁路长度L，或者增大磁导μ，或者增大磁路的横截面积，都可以降低电机的磁阻，达到节能降耗的目的。在一台现成的电机中，磁导率μ和磁路的横截面积S都是固定不变的，要降低磁阻，唯一的方法就是减少电机磁路的空气间隙。
2.改造老式电机的具体措施
为使JO和JR系列电机能够达到降耗节能的目的。我们找到了一种减少磁路空气间隙的有效手段，就是在电机定子磁路上抹压一种能提高磁路间隙的导磁率的物质——磁性泥，以用来降低磁阻，减少损耗之目的。
磁性泥状物是一种具有良好的节能材料（简称CC材料），把它抹压在电机槽口上，固定后成为电机的槽楔。
CC材料是应用在电机上的一种新型节能材料，它可使电机的效率提高1.25%，电机的温升下降13℃ ，并且对电机的振动和噪音也有所改善。
CC材料为可塑性泥物，它适用于任何型号电机。CC材料与电机槽楔结合牢固，不脱落，可保证电机安全运行。
CC材料价格便宜，30元/kg，每千克的CC材料可改造50kW容量的电机。且只需加适量的酒精稀释就可对电机进行改造。
每台电机改造工时为2天/每工人。
折合CC材料价格和工时成本，改造一台电机的成本约100元左右。而节能改造后的电机每千瓦容量每年可节约电能76kWh，若改造一台50kW电机，年节电量就为3900kWh。以1kWh的价格0.30元计算，即每年可节约1300元。所以，改造一台电机的费用实际上一个月就可收回。这确实是一种实用可行的措施，而且这种改造方法对一些老式电机进行降耗节能是具有十分现实意义的。
使用CC材料的注意事项：
在用CC材料抹压前后应对电机各作一次绝缘测量，如果抹压前发现电机绝缘不良（R<1MΩ/kW）,则应提高其绝缘程度后再抹压CC材料（本次实验电机的绝缘值为100MΩ）。
如果在抹压CC材料后发现线圈绝缘电阻下降得厉害，则必须找出绝缘下降的原因，如果是因为线圈受潮或者是CC材料抹到了槽衬上，或是退楔时损坏了线圈绝缘，都必须分别加以处理，使之恢复到原有的绝缘程度（本次实施绝缘测量值为80MΩ）方可。
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