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网】电机效率和功率因数
电压，电流，额定转速，功率因素等都是电机的重要参数，电动机的损耗包含各种形式，有与负载电流大小基本无关的铁损、与负载电流大小有关的定、转子铜损、杂散损耗等还有由励磁电流产生的定子铜损以及机械损耗等。即使在电动机空载情况下，电动机的损耗也不等于零。，对全面开展节能降耗工作具有重要的意义。 关于提高电机功率因素，有人说使用变频器或电机选型时选择功率匹配的电机，防止大马拉小车使负载率在85%’可以提高电机的功率因数，此外可以通过安装功率因数补偿电容器来减少对电网的无功需求等。
那么电机功率因素不高的原因有哪些？1.电源质量的优劣对电动机的正常运行和节能有直接的影响。电动机处于非额定电压和非额定频率下，其损耗大大增加，使电动机处于不合理运行状态，电源电压和频率允许范围之外的变化对电动机性能引起显著变化，尤其当电源频率降低、电压增高时，电动机空载损耗和空载电流要大幅度上升，使功率因数降低。电压降低时，电动机转速下降，使转子铜损增加，导致功率因数降低。
2.被驱动机械功率周期性变化，但电机没有设置变频器。很多机械的要求输出功率随着工况、气候都有周期性大小的变化，当功率变小时，电动机如果有变频器，可以降低频率减少功率输出，否则电机运行的无功部分加大，影响电机的效率；
3.电机端电压偏低，电机为了有足够的输出，其中电流将加大，而电机的损耗随着电流的平方增加，所以也影响电机的效率
4.大马拉小车，即电动机处于轻载下运行。这里有两个原因：
1）计算被驱动机械轴功率时加上了比较多的安全系数，使得轴功率偏大；
2）选择电动机时加上了太多的备用系数，使得电动机功率远远大于被驱动机械的轴功率；
5.高次谐波电流流入电动机绕组，增加电动机附加损耗，尤其是使电动机温升增加，严重时电动机因过热而烧毁。高次谐波的脉冲电压波，使相绕组电压分布不均匀，绕组s*尾端电压分布过高，易造成绕组匝间击穿而短路。高次谐波电流的脉冲，使电动机电磁转矩脉动，引起电动机振动。噪声增大。高次谐波分布电容的影响，使电动机轴电流增大。总之，高次谐波会使三相异步电动机z*大转矩下降，功率因数降低，效率也随之降低。
6.电机转动部分润滑不好，消耗部分功率，也影响效率
那么s*先来谈一谈定子铜损大和转子铜损大
定子铜损大
● 定子绕组电阻大：（1）导线电阻率大或线径小、线径不匀或并绕根数少；（2）接线错误或焊接不牢；（3）实际匝数比设计值多。
● 定子电流大：（1）其他损耗较大；（2）由于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）因匝数少于正常值，此时电阻将少于正常值；（5）绕组接线不正确。
转子铜损大
● 转子绕组（或导条）电阻大：（1）铝（铜）的电阻率较大；（2）铸铝转子导条或端环内有气有气孔或杂质，或因铸造缺陷导致局部有瘦条问题；（3）定子槽不整齐（表现为槽口锯齿），有错片、反片，导致转子槽的有效面积不足；（4）因为铸铝参数选择不当导致铝的组织疏松，直接导致电阻率增加；（5）材料不符合要求，比如普通铝转子使用了合金铝；（6）用错转子等。
● 转子电流大；（1）用错转子；（2）铸铝时用错铝，比如合金铝转子使用了普通铝；（3）转子铁心叠压不实，造成大面积的片间进铝，导致转子横向电流过大。
其次杂散损耗大和铁损大
杂散损耗大
● 定子绕组型式或节距选择不当；
● 定、转子槽配合选择不当；
● 气隙过小或严重不均匀；
● 转子导条与铁心严重短路；
● 定子绕组端部过长等。
铁损大
● 硅钢片质量较差或材料使用错误，比如600料错用成800的这种降牌号使用；对于外购铁芯的电机厂应特别关注该问题。
● 定子铁心片间绝缘不好：（1）未进行绝缘处理或处理效果不好；（2）铁心叠压时压力过大，使片间绝缘受到破坏；（3）车定子内膛或修锉铁芯时，导致铁心片与片短路（该问题在大多的铁芯制造厂存在）。
● 铁心片数不足，铁重不够：（1）码片数量不足（缺片）；（2）叠压压力较小，未压实，直接结果是铁重不足；（3）冲片毛刺较大，铁长符合时铁重不能保证；（4）涂漆过厚，属于硅钢片的直接质量问题。
● 磁路过于饱和，此时空载电流与电压的关系曲线弯曲得较严重。
● 空载杂散损耗较大，因试验时它被包含在铁损耗中，使铁损耗显得较大。
● 用火烧或通电加热等方法拆出绕组时，造成铁心过热，使导磁性能下降和片间绝缘损坏。这问题主要出现在绕组故障后通过火烧的方法取出绕组的情形；有的电机厂家已寻求到一种通过碱液浸泡方式取出绕组的办法。
z*后来谈一谈-机械损耗大
● 外风扇用错（如2极电机使用了4极的风扇）或扇叶角度有误；按照常规设计，2P电机风扇相对较小，通过调整风扇方法降低损耗的方法非常有效，但前提是要保证电机的温升性能。
● 机座和两端盖轴承室不同轴；
● 轴承室直径小，使轴承外圈受压变形，造成轴承磨擦损耗加大；该情况还同时可能导致轴承过热失效。
● 轴承室内加的润滑脂过多或油脂质量不好。该问题在高压电机上表现明显，Ms.参曾做过一个试验，轴承盖温度的z*高点比z*低点高10K，打开检查，该位置的润滑脂确实堆积较多。
● 定转子相擦，也就是我们所说的扫膛，定转子虚擦时，不至于直接导致电机不转，但电机损耗增加明显。
● 转子轴向尺寸不正确，造成两端顶死，使转动不灵活。
● 油封或甩水环等部件安装不正或变形，产生较大的摩擦阻力。
● 带风扇电机，风扇与关联件相擦致转动不畅。
电压，电流，额定转速，功率因素等都是电机的重要参数，电动机的损耗包含各种形式，有与负载电流大小基本无关的铁损、与负载电流大小有关的定、转子铜损、杂散损耗等还有由励磁电流产生的定子铜损以及机械损耗等。即使在电动机空载情况下，电动机的损耗也不等于零。，对全面开展节能降耗工作具有重要的意义。 关于提高电机功率因素，有人说使用变频器或电机选型时选择功率匹配的电机，防止大马拉小车使负载率在85%’可以提高电机的功率因数，此外可以通过安装功率因数补偿电容器来减少对电网的无功需求等。
那么电机功率因素不高的原因有哪些？1.电源质量的优劣对电动机的正常运行和节能有直接的影响。电动机处于非额定电压和非额定频率下，其损耗大大增加，使电动机处于不合理运行状态，电源电压和频率允许范围之外的变化对电动机性能引起显著变化，尤其当电源频率降低、电压增高时，电动机空载损耗和空载电流要大幅度上升，使功率因数降低。电压降低时，电动机转速下降，使转子铜损增加，导致功率因数降低。
2.被驱动机械功率周期性变化，但电机没有设置变频器。很多机械的要求输出功率随着工况、气候都有周期性大小的变化，当功率变小时，电动机如果有变频器，可以降低频率减少功率输出，否则电机运行的无功部分加大，影响电机的效率；
3.电机端电压偏低，电机为了有足够的输出，其中电流将加大，而电机的损耗随着电流的平方增加，所以也影响电机的效率
4.大马拉小车，即电动机处于轻载下运行。这里有两个原因：
1）计算被驱动机械轴功率时加上了比较多的安全系数，使得轴功率偏大；
2）选择电动机时加上了太多的备用系数，使得电动机功率远远大于被驱动机械的轴功率；
5.高次谐波电流流入电动机绕组，增加电动机附加损耗，尤其是使电动机温升增加，严重时电动机因过热而烧毁。高次谐波的脉冲电压波，使相绕组电压分布不均匀，绕组s*尾端电压分布过高，易造成绕组匝间击穿而短路。高次谐波电流的脉冲，使电动机电磁转矩脉动，引起电动机振动。噪声增大。高次谐波分布电容的影响，使电动机轴电流增大。总之，高次谐波会使三相异步电动机z*大转矩下降，功率因数降低，效率也随之降低。
6.电机转动部分润滑不好，消耗部分功率，也影响效率
那么s*先来谈一谈定子铜损大和转子铜损大
定子铜损大
● 定子绕组电阻大：（1）导线电阻率大或线径小、线径不匀或并绕根数少；（2）接线错误或焊接不牢；（3）实际匝数比设计值多。
● 定子电流大：（1）其他损耗较大；（2）由于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）因匝数少于正常值，此时电阻将少于正常值；（5）绕组接线不正确。
转子铜损大
● 转子绕组（或导条）电阻大：（1）铝（铜）的电阻率较大；（2）铸铝转子导条或端环内有气有气孔或杂质，或因铸造缺陷导致局部有瘦条问题；（3）定子槽不整齐（表现为槽口锯齿），有错片、反片，导致转子槽的有效面积不足；（4）因为铸铝参数选择不当导致铝的组织疏松，直接导致电阻率增加；（5）材料不符合要求，比如普通铝转子使用了合金铝；（6）用错转子等。
● 转子电流大；（1）用错转子；（2）铸铝时用错铝，比如合金铝转子使用了普通铝；（3）转子铁心叠压不实，造成大面积的片间进铝，导致转子横向电流过大。
其次杂散损耗大和铁损大
杂散损耗大
● 定子绕组型式或节距选择不当；
● 定、转子槽配合选择不当；
● 气隙过小或严重不均匀；
● 转子导条与铁心严重短路；
● 定子绕组端部过长等。
铁损大
● 硅钢片质量较差或材料使用错误，比如600料错用成800的这种降牌号使用；对于外购铁芯的电机厂应特别关注该问题。
● 定子铁心片间绝缘不好：（1）未进行绝缘处理或处理效果不好；（2）铁心叠压时压力过大，使片间绝缘受到破坏；（3）车定子内膛或修锉铁芯时，导致铁心片与片短路（该问题在大多的铁芯制造厂存在）。
● 铁心片数不足，铁重不够：（1）码片数量不足（缺片）；（2）叠压压力较小，未压实，直接结果是铁重不足；（3）冲片毛刺较大，铁长符合时铁重不能保证；（4）涂漆过厚，属于硅钢片的直接质量问题。
● 磁路过于饱和，此时空载电流与电压的关系曲线弯曲得较严重。
● 空载杂散损耗较大，因试验时它被包含在铁损耗中，使铁损耗显得较大。
● 用火烧或通电加热等方法拆出绕组时，造成铁心过热，使导磁性能下降和片间绝缘损坏。这问题主要出现在绕组故障后通过火烧的方法取出绕组的情形；有的电机厂家已寻求到一种通过碱液浸泡方式取出绕组的办法。
z*后来谈一谈-机械损耗大
● 外风扇用错（如2极电机使用了4极的风扇）或扇叶角度有误；按照常规设计，2P电机风扇相对较小，通过调整风扇方法降低损耗的方法非常有效，但前提是要保证电机的温升性能。
● 机座和两端盖轴承室不同轴；
● 轴承室直径小，使轴承外圈受压变形，造成轴承磨擦损耗加大；该情况还同时可能导致轴承过热失效。
● 轴承室内加的润滑脂过多或油脂质量不好。该问题在高压电机上表现明显，Ms.参曾做过一个试验，轴承盖温度的z*高点比z*低点高10K，打开检查，该位置的润滑脂确实堆积较多。
● 定转子相擦，也就是我们所说的扫膛，定转子虚擦时，不至于直接导致电机不转，但电机损耗增加明显。
● 转子轴向尺寸不正确，造成两端顶死，使转动不灵活。
● 油封或甩水环等部件安装不正或变形，产生较大的摩擦阻力。
● 带风扇电机，风扇与关联件相擦致转动不畅。
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