Who "stole" the electric motor efficiency? 1% efficiency improvement means a lot!
如何提高电动机的效率？
Let's talk about this topic today .
高效电机直接关系到节能减排政策，很多国家重点项目和市政项目的电机招标都必须满足IE3能效评估要求，尤其是出口进入欧洲国家的电机，这些要求几乎是最低门槛。
然而，电机制造商提高效率难度太大，还有很多瓶颈技术有待突破，如损耗的测定、影响电机效率的关键因素的确定、损耗产生的原因及定量分析等。 .
下面就亏损增加的原因进行细目分析，从亏损增加的原因开始逐条分析。
电动机定子铜损大
● 定子绕组电阻大。
(1)导线电阻率大或线径小，线径不均匀或并联绕组根数少。
(2)接线错误或焊接不良。
(3)实际匝数大于设计值。
● 高定子电流。
（一）其他损失较大。
(2)定子绕组不对称使三相不平衡。
(3)定、转子气隙严重不均匀。
(4)此时电阻会小于正常值，因为匝数小于正常值。
(5)绕组接线不正确。
转子铜损大
● 转子绕组（或导条）阻力大。
(1)铝(铜)的电阻率大。
(2)铸铝转子导条或端环内部有气孔或杂质，或因铸造缺陷造成局部薄条问题。
(3)定子槽不整齐(表现为槽锯齿)，有错片、反片，造成转子槽有效面积不够。
(4)因铸造参数选择不当导致铝组织疏松，直接导致电阻率升高。
(5)材质不符合要求，如普通铝转子采用合金铝。
(6)使用错误的转子等。
● 高转子电流。
(1) 使用错误的转子。
(2)铸铝时用错铝，如合金铝转子用普通铝。
(3)转子铁芯叠放不牢固，造成片与片之间有大面积铝片，造成转子横流过大。
杂散损失大
● 定子绕组类型或节距选择不当。
● 定转子槽配合选择不当。
● 气隙太小或严重不均匀。
● 转子导轨与铁心严重短路。
定子绕组末端过长等
铁损大
硅钢片质量差或材料用错，
例如，600材质被误用为800，属于降级；
外购铁芯的电机厂尤其要注意这个问题。
● 定子铁心片间绝缘不良。
(1)未做绝缘处理或处理效果差。
(2)铁芯叠放时压力过大，使板间绝缘破损。
(3) 车定子孔或修锉铁心时铁心片与片间短路（多数铁心制造厂存在此问题）。
● 铁芯数量不足，铁重量不足。
(1)码片数量不足(漏片)。
(2)堆放压力小，压不紧，直接导致铁块重量不足。
(3) 冲片毛刺大，铁长对齐时不能保证铁重。
(4)油漆太厚，这是硅钢片的直接质量问题。
● 磁路过于饱和，此时空载电流电压曲线弯曲较严重。
● 空载杂散损耗大，因为测试时计入铁损，使铁损显得较大。
● 用火或电加热拆除绕组时，铁芯过热导磁率下降，损坏片间绝缘。
该问题主要发生在绕组故障后用火烧掉绕组时；
一些感应电机制造商已经找到一种方法，通过将绕组浸泡在碱液中来移除绕组。
高机械损耗
● 轴承或轴承装配质量不好，此时轴承发热严重或转动不灵活。
● 外接风扇错误（如2极电机使用4极风扇）或风扇叶片角度错误；按照常规设计，2P电机的风扇比较小，通过调整风扇的方式来降低损耗的方法非常有效，但前提是要保证智能电机的温升性能。
● 外壳与两端盖轴承室不在同一轴线上。
● 轴承室直径小，使轴承外圈受压变形，造成轴承摩擦损失增大；这种情况也可能同时导致轴承过热失效。
● 轴承室内润滑脂过多或质量差。
问题明显在高压电机上，有测试，轴承盖温度最高点比最低点高10K，打开检查，油脂堆积的位置确实比较多。
● 定子和转子互相摩擦，就是我们所说的扫地。
当定子和转子相互摩擦时，与其说直接导致电动机不转，不如说电动机的损耗明显增加。
● 转子轴向尺寸不正确，造成两端上死，转动不灵活。
● 油封、排水环等零件安装不正确或变形，摩擦阻力大。
风扇与电动机的相关部件摩擦，导致旋转不良。
电动机的效率，主要是在设计选型已经确定的时候，比如永磁同步电动机效率高于交流异步高效电动机，需要高效率工作，就需要选择伺服控制的机电系统，而不是变频调速系统，当然，成本是更多的钱，所以最大效率与成本密切相关。
提高电动机效率，本质是降低电动机损耗，电动机损耗分为机械损耗和电磁损耗。
例如，对于交流异步电动机，电流通过定子和转子绕组时，会产生铜损和导体损耗。
铁中的磁场会引起涡流，从而带来磁滞损耗。
呼吸磁场的高次谐波会在负载上产生杂散损耗，轴承和风扇在旋转过程中会产生磨损损耗。
要降低转子损耗，可以降低转子绕组的电阻。
使用更粗和更低电阻率的导线，或者增加转子的槽截面积，材料当然很关键，有条件生产铜转子，损耗会降低15%左右。
现在的异步电动机基本上都是铝转子，所以效率没有那么高。
同一定子铜损相同，可增加定子槽子，提高定子槽满槽率，也可缩短定子绕组端长。
如果用永磁体来代替定子绕组，就没有电流通过了，当然可以明显提高效率。
这也是同步电机比异步电机效率更高的根本原因。
电机的铁损，可以使用质量好的硅钢片，减少磁滞损耗，或者加长铁芯的长度，可以降低磁通密度，也可以增加绝缘涂层，另外热处理工艺是也很关键。
电动机的通风性能比较重要，温度高，当然损失会很大，可以采用相应的冷却结构或附加的冷却方式来减少摩擦损失。
在绕组和铁芯中产生杂散损耗的高次谐波，可以改善定子绕组以减少高次谐波的产生，也可以通过对转子槽面进行绝缘处理和使用磁槽泥来降低磁槽效应。
延伸阅读：如何定义高能效电机？
普通电机：电机是一种将电能转化为机械能的装置，电机吸收的电能有70%-95%转化为机械能，也就是常说的高效节能电机，是一种重要的电机的技术指标，剩下的30%-5%是电机本身因发热和机械损耗而消耗掉的，所以这部分电能被浪费掉了。
高效电机：
The motor with higher utilization of electric energy is called high-efficiency motor, referred to as "high-efficiency motor".
对于普通电机来说，效率提高1个百分点并不容易，材料会增加很多，而当电机效率达到一定值时，无论材料增加多少，都无法提高。
现在市场上的高效电动机大多是三相异步电动机的更新产品，也就是说基本的工作原理没有改变。
高效率电机主要通过以下方式提高电机的效率。
1、加大铁芯外径，增加铁芯长度，加大定子槽尺寸，增加铜线重量，达到提高效率的目的，如：Y2-8024电机将外径从Φ120增加到Φ130，国外有的增加了Φ145，长度由70增加到90。每台电动机用铁3Kg，铜线0.9Kg。
2、采用导磁性能好的硅钢片，过去铁损高的热轧板，现在采用低损耗的优质冷轧板，如DW470，甚至更低的DW270。
3、提高加工精度，降低机械损耗 采用高效轴承更换小型风机降低风机损耗。
4、对电动机的电性能参数进行优化设计，通过改变槽形等参数进行优化。
5、采用铸铜转子（工艺复杂，成本高）。
所以要做出真正的高效率电机，在设计、原材料、加工等方面的成本都要高很多，才能使电能最大程度地转化为机械能。
高效电机的节能措施
电机节能是一项系统工程，涉及电机的全生命周期，从电机的设计、制造到电机的选型、运行、调节、维护和报废，应从电机的全生命周期考虑节能措施的效果，而国内外在这方面主要从以下几个方面考虑效率的提高。
节能电机设计是指采用优化设计技术、新材料技术、控制技术、集成技术和试验检测技术等现代设计方法，降低电机功率损耗，提高电机效率并设计出高效电机。
电机在将电能转化为机械能的同时，也会损失一部分能量。
典型的交流电机损耗一般可分为三部分：固定损耗、可变损耗和杂散损耗。可变损耗随负载变化而变化，包括定子电阻损耗（铜损）、转子电阻损耗和电刷电阻损耗；固定损耗与负载无关，包括铁损和机械损耗。
铁损由磁滞损耗和涡流损耗组成，与电压的平方成正比，其中磁滞损耗也与频率成反比；
其他杂散损失是机械损失和其他损失，包括轴承摩擦损失和风扇、转子等旋转引起的风阻损失。
高效电机的特点
1、节省能源消耗，降低长期运行成本，非常适用于纺织、风机、水泵、压缩机，一年节电即可收回电机采购成本。
2、直接启动，或用变频器调速，可完全替代异步电动机。
3、稀土永磁高效节能电机本身可比普通电机节电15℅以上。
4、电动机电输入功率因数接近1，提高电网质量因数，无需加功率因数补偿器。
5、电动机电流小，节省输配电容量，延长系统整体运行寿命。
6、节电预算：以55Kw电机为例，高效电机比普通电机节电15%，每度电费0.5元，使用节能电机一年内节电即可收回更换成本电机。
Any inquiry for high efficiency motor, please find the professional electric motor in China - Dongchun motor here.
东淳电机拥有广泛的电机产品，应用于交通、基础设施、建筑等各个行业。
获得及时回复。
