本文中，廠家主要分析了電機(jī)在使用中能量損耗的構(gòu)成，并著重介紹了如何降低電機(jī)在運(yùn)行中的機(jī)械損耗，從而達(dá)到節(jié)能增效的目的。

1.異步電動(dòng)機(jī)能量損耗的組成

(1)銅損：定子銅損；轉(zhuǎn)子銅損耗；雜散損耗。

(2)鐵芯損耗。

(3)機(jī)械損失：通風(fēng)損失；摩擦損失。

從上面列舉的異步電動(dòng)機(jī)的能量損耗來看，銅損和鐵損在維修中不容易改變，它們是由設(shè)計(jì)決定的，而機(jī)械損耗是可以改變的。一般來說，級(jí)數(shù)較少的異步電機(jī)，即轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)，機(jī)械損耗較大，銅損耗較小。然而，多級(jí)即低轉(zhuǎn)數(shù)電機(jī)的銅損耗比機(jī)械損耗占的比例更大。因此，要想降低電機(jī)的能量損耗，就要從降低電機(jī)的機(jī)械損耗入手。

2.減少電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗的主要方法

要降低電機(jī)的機(jī)械損耗，主要要解決以下幾個(gè)問題：

(1)采用高效風(fēng)機(jī)(如翼式軸流風(fēng)機(jī))。

(2)調(diào)整風(fēng)罩與風(fēng)葉外圓的間隙。

(3)電機(jī)輕載時(shí)，減小風(fēng)扇外徑。

(4)采用優(yōu)質(zhì)軸承。

(5)使用優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑劑。

(6)提高電機(jī)裝配質(zhì)量。

3.減少電動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗的具體措施

首先，我們來看看如何通過改變風(fēng)扇的大小來節(jié)能。眾所周知，電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，在轉(zhuǎn)化過程中會(huì)產(chǎn)生損耗。這些損耗以熱量的形式出現(xiàn)，使電機(jī)發(fā)熱。電流流過定制繞組后，會(huì)產(chǎn)生銅損，熱量通過槽絕緣材料傳導(dǎo)到定子鐵芯，再由定子鐵芯傳遞到電機(jī)外殼，分配到空間。轉(zhuǎn)子的熱量由轉(zhuǎn)子的鋁損耗和摩擦產(chǎn)生，傳遞到轉(zhuǎn)子鐵芯和內(nèi)風(fēng)扇的表面，通過內(nèi)風(fēng)扇的攪拌，熱量在電機(jī)空間消散，然后傳遞到定子鐵芯、端蓋和機(jī)座。定子和轉(zhuǎn)子的熱量都被外部風(fēng)扇吹走了。因此，外部風(fēng)扇的風(fēng)量是決定電機(jī)溫度不能超過其絕緣材料等級(jí)允許溫度的關(guān)鍵。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種絕緣等級(jí)電機(jī)在額定運(yùn)行條件下的允許溫升，要求電機(jī)內(nèi)部熱溫度不得超過其絕緣等級(jí)的極限溫度，而電機(jī)常用的絕緣等級(jí)如下：其中：允許溫升=允許溫度極限-環(huán)境溫度規(guī)定值-熱點(diǎn)繞組熱點(diǎn)溫差指電機(jī)負(fù)載額定負(fù)載時(shí)繞組熱點(diǎn)穩(wěn)定溫度與繞組平均溫度之差。

表中的所有數(shù)值都以攝氏度為單位。

電機(jī)空載或輕載時(shí)，電機(jī)總損耗小于額定時(shí)間，風(fēng)量與電機(jī)總損耗成正比，因此風(fēng)機(jī)處于“大馬拉小車”狀態(tài)(由于通風(fēng)損耗隨電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，通風(fēng)損耗不隨負(fù)載變化，因此應(yīng)減小風(fēng)量，以減少電機(jī)通風(fēng)損耗)。改變扇葉的形狀可以減少風(fēng)量，但是比較麻煩，所以直接減小外扇葉的直徑更容易減少風(fēng)量。我們知道風(fēng)扇本身的機(jī)械損耗與扇葉直徑的4-5倍成正比，而風(fēng)量與扇葉直徑的平方成正比。因此，當(dāng)風(fēng)扇葉片直徑減小時(shí)，風(fēng)量減少很少，但通風(fēng)損失減少很多。

隨著外風(fēng)扇冷卻風(fēng)量的減小，電機(jī)溫升增大，但電機(jī)溫升仍能保持在絕緣等級(jí)允許范圍內(nèi)。同時(shí)我們也看到，由于外風(fēng)扇葉片直徑的減小，電機(jī)的機(jī)械損耗降低，這將進(jìn)一步降低電機(jī)的溫升。特別是對(duì)于2級(jí)、4級(jí)這樣高速的電機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)外徑減小14%-16%時(shí)，通風(fēng)損失減少20%-40%。此外，在改變風(fēng)葉直徑的同時(shí)，風(fēng)罩或風(fēng)罩的尺寸也要相應(yīng)改變，使其相互配合的尺寸符合要求。風(fēng)扇葉片和風(fēng)扇罩之間的間隙不應(yīng)太大，一般在10到15之間。如果過大，從高壓區(qū)到低壓區(qū)的漏風(fēng)損失會(huì)大大增加。同時(shí)，風(fēng)扇葉片和風(fēng)扇罩之間的角度應(yīng)保持不變。它的作用是把進(jìn)氣的一部分動(dòng)壓變成靜壓，減少損失。比如8號(hào)底座的風(fēng)扇，經(jīng)過調(diào)整修整后可以用在9號(hào)底座輕負(fù)載的電機(jī)上，這樣9號(hào)底座輕負(fù)載的電機(jī)可以減少機(jī)械損耗，提高溫升，從而提高電機(jī)的效率和功率因數(shù)。

3.1減少摩擦，減少機(jī)械損耗。

電機(jī)軸承的正常運(yùn)行、噪聲、振動(dòng)、過熱、使用壽命等因素都與潤(rùn)滑脂的合理選用有關(guān)。目前通常選用3號(hào)鋰基潤(rùn)滑脂比較好，可以減少機(jī)械損耗。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了許多性能優(yōu)越的潤(rùn)滑脂。比如“中小型電機(jī)軸承潤(rùn)滑脂”的性能達(dá)到了日本JIS 2220-80滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑脂的標(biāo)準(zhǔn)，接近瑞士SKF65C潤(rùn)滑脂的水平，含有雜質(zhì)。目前上市的美國(guó)埃索潤(rùn)滑脂的性能也不錯(cuò)。我們可以使用這些性能良好的潤(rùn)滑脂來改善電機(jī)的運(yùn)行狀況，減少機(jī)械損耗。作為電機(jī)專業(yè)維修人員，我們也可以努力合理選擇軸承，也可以節(jié)能降耗。既然我們已經(jīng)知道少數(shù)電機(jī)機(jī)械損耗大，大量電機(jī)機(jī)械損耗小。在修理電機(jī)時(shí)，我們可以有選擇地使用軸承。比如在高速電機(jī)中，我們可以采用進(jìn)口軸承或國(guó)產(chǎn)高等級(jí)B、C級(jí)優(yōu)質(zhì)軸承室，將損耗降到低。在低速電機(jī)上，我們可以使用國(guó)產(chǎn)的C級(jí)和D級(jí)，這樣可以在軸承上節(jié)省一筆錢，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3.2提高功率因數(shù)，減少機(jī)械損耗。

電廠95%的轉(zhuǎn)運(yùn)拖動(dòng)設(shè)備是。

3.2.1合理調(diào)整運(yùn)行設(shè)備，提高功率因數(shù)

在未進(jìn)行人工補(bǔ)償前，應(yīng)考慮對(duì)電廠現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行檢查和調(diào)整，使其合理運(yùn)行，從而提高功率因數(shù)。

(1)一般來說電廠內(nèi)的設(shè)備都是配套的無需我們?cè)谌萘亢瓦x型上考慮，只需考慮運(yùn)行中的電機(jī)，避免“大馬拉小車“現(xiàn)象，當(dāng)負(fù)載率低于40%時(shí)，可以考慮更換小容量的電動(dòng)機(jī)。當(dāng)負(fù)載率低于30%時(shí)，可將三角接線的繞組改為星形接線的與運(yùn)行方式，這樣一來電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)均有所提高。

(2)對(duì)老系列的電動(dòng)機(jī)如：J0、J02系列的老式電機(jī)進(jìn)行改造或淘汰，更換Y系列的節(jié)能電動(dòng)機(jī)。

(3)正確使用和維護(hù)電機(jī)，注意控制其頻繁啟動(dòng)(頻繁啟動(dòng)時(shí)功率因數(shù)很低)，精心的檢修，在電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)調(diào)整好中心線及電機(jī)轉(zhuǎn)、靜子間隙也是必不可少的，因?yàn)闅庀恫痪鶗?huì)造成空載電流增大，功率因數(shù)降低。

3.2.2加裝變頻器，提高功率因數(shù)

使用變頻器進(jìn)行調(diào)速來實(shí)現(xiàn)提高功率因數(shù)的目的，也是常用的節(jié)能方法，即在普通的交流異步電動(dòng)機(jī)上加裝變頻器，此方法安裝簡(jiǎn)單，操作方便，節(jié)能效果顯著。