船用电机效率低下的原因分析

   2022-04-02 9870
核心提示:船用电机直接关系到节能减排政策。许多国家重点项目和市政项目的招标电机必须满足ie3能效评估要求,尤其是出口欧洲国家的电机。这些要求几乎是低门槛。但是,对于船用电机制造商来说,提高效率太难了。有许多瓶颈
船用电机直接关系到节能减排政策。许多国家重点项目和市政项目的招标电机必须满足ie3能效评估要求,尤其是出口欧洲国家的电机。这些要求几乎是低门槛。

但是,对于船用电机制造商来说,提高效率太难了。有许多瓶颈技术需要突破,如损耗测量、影响电机效率关键因素的确定、损耗原因和定量分析。接下来,我们从损失增加的原因入手,一一分解分析。

一、定子铜损大

定子绕组电阻高:(1)导体电阻率高或线径小,线径不均匀或并联绕组少; (2)接线错误或焊接松动; (3) 实际匝数大于设计值。

定子电流大:(1)其他损耗大; (2)由于定子绕组不对称引起的三相不平衡; (3)定转子气隙严重不均匀; (4)由于匝数小于正常值,此时电阻会小于正常值; (5)绕组接线错误。

二、转子铜损大

转子绕组(或导体棒)的高电阻:(1)铝(铜)的高电阻率; (2)铸铝转子导条或端环有气孔或杂质,或因铸造缺陷局部有细条; (3)定子槽不整齐(槽处呈锯齿状),有错片、反片,导致转子槽有效面积不足; (4)铸铝参数选择不当,导致铝组织疏松,直接导致电阻率升高; (5) 材料不符合要求。如普通铝转子采用合金铝; (6) 错误的转子等。

转子电流大; (1) 转子错误; (2)铸铝时用错铝,如合金铝转子用普通铝; (3)转子铁芯叠片不牢固,造成片间铝大面积,造成转子横向电流过大。

三、杂散损耗高

定子绕组类型或节距选择不当;

定转子槽配合不当;

气隙太小或严重不均匀;

转子导条与铁芯严重短路;

定子绕组末端过长等。

四、铁损大

矽钢片质量差或材料使用不当,如600级材料误用为800级;对于外购铁芯的船用电机,厂家要特别注意这个问题。

定子铁心间绝缘不良:(1)未进行绝缘处理或处理效果不佳; (2)铁芯叠片时,压力过高,使片间绝缘损坏; (3)转动定子内孔或锉铁芯时,导致铁芯片间短路(大多数铁芯厂家都存在此问题)。

铁芯片数不足、铁重不足:(1)码片数不足(缺片); (2)堆垛压力小,不压实,直接结果是铁重不足; (3)冲孔毛刺大,铁长满足要求时不能保证铁重; (4)镀层太厚,属于硅钢片直接质量问题。

当磁路过饱和时,空载电流与电压的关系曲线会严重弯曲。

空载杂散损耗较大,因为在试验时包含在铁损中,使铁损显得较大。

当绕组通过燃烧或通电加热去除时,铁芯会过热,导致磁导率下降和片间绝缘损坏。这个问题主要出现在绕组故障后烧掉绕组的情况下;一些电机制造商已经找到了一种方法,通过浸泡在碱性溶液中来取出绕组。

五、机械损耗大

如果轴承或轴承装配质量较差,轴承将严重发热或不灵活。

外接风扇使用错误(如2极电机使用4极风扇)或叶片角度错误;按照常规设计,2p电机的风扇比较小。通过调节风扇降低损耗的方法很有效,但前提是要保证电机的温升性能。

底座的不同轴和两端盖的轴承室;

轴承腔直径小,使轴承外圈受压变形,导致轴承摩擦损失增大;这种情况也可能导致轴承过热和故障。

轴承腔内添加的润滑脂过多或润滑脂质量差。这个问题在高压电机上很明显。沉女士做了一个测试。轴承盖温度高点比低点高10K。打开检查,这个位置确实有很多油脂堆积。

定子和转子之间的摩擦,也就是我们所说的扫膛。当定子和转子被错误摩擦时,不会直接导致船用电机不转,但电机的损耗会显着增加。

转子轴向尺寸不正确,导致两端死顶,转动不灵活。

油封或抛水环等部件安装不当或变形,造成摩擦阻力大。

带风扇电机,风扇与相关部件摩擦,导致转动不良。
 
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