西莫论坛第六期研讨会——电机高效化及其对材料应用的影响

张老五

lvwei1020 发表于 2014-4-14 21:54
应该说，就是薄点的硅钢片，转子铸铜而已吧，还有其他的方式吗？-----提问

从目前的应用来看，硅钢片还是用0.5厚度的，并没有变薄
至于铸铜么，只是听说，从来没见过实物

张老五

zptonghua 发表于 2014-4-14 22:00
问：anneal steel laminations
为什么这样能降低铁损呢，五哥？

就是退火啊
退火一方面能降低材料本身的损耗，另一方面能够减少由于冲片引起的材料性能劣化，所以能降低铁损
不过退火的代价也不低，尤其是能耗相当的高

张老五

vincentkung 发表于 2014-4-14 22:15
感谢您的耐心的回答，我好像发帖格式有问题，抱歉，不过转子铁耗不算是铁耗么，还是说没有归入杂散损耗的 ...

转子铁耗从道理上应该归入铁耗中的
但在实际上，正常的铁耗实验无法测出转子铁耗，因为空载时转差率很小，转子中的感应电流频率很低，所测到的转子铁耗远小于实际值。
而正常运行时（一般指额定时），由于负载增加，转速下降，所以转子中的铁耗增加得也不算少，此时测量到的损耗中，扣除铜耗、机械耗和铁耗（就是空载时测到的那个），都看作是杂耗，所以转子铁耗在测量时是归入杂耗的。

baton400

张老五 发表于 2014-4-14 22:20
从目前的应用来看，硅钢片还是用0.5厚度的，并没有变薄
至于铸铜么，只是听说，从来没见过实物

目前云南铜业有再搞，就是成本高，西门子有铸铜转子电机，nord 的也有

万俵铁平

跪求张老师的联系方式

fullingmotor

能不能针对 其他电机进行分析呢？  比如说，直流电机？     
正常情况下，我们都是需要花费一定经历（计算仿真），一定代价（原材料成本），来实现的，是否可以有其他方式方法？
谢谢！

张老五

baton400 发表于 2014-4-14 23:03
目前云南铜业有再搞，就是成本高，西门子有铸铜转子电机，nord 的也有

有实物或者照片么？发出来学习一下
另外铸铜的工艺文件应该变化很大，有没有文件？

张老五

fullingmotor 发表于 2014-4-15 07:41
能不能针对 其他电机进行分析呢？  比如说，直流电机？     
正常情况下，我们都是需要花费一定经历（计算 ...

啥意思？不明白
{:soso_e134:} 。。。。。。。。。。。。。。。。

e=mc^2

张老五 发表于 2014-4-14 20:51
对于功率因数有富余的设计，实际上还有另外一个办法可以提高效率，那就是扩大气隙
效果杠杠滴

这个结论用的电机是基于同等尺寸下的还是同等功率下得到的结果？

如果是同等尺寸下，6极的极距要小于2、4极，增加气隙，其磁阻增加的更为明显，所以功率因数下降更快

huzhubo01

非常感谢分享

张老五

e=mc^2 发表于 2014-4-15 08:34
这个结论用的电机是基于同等尺寸下的还是同等功率下得到的结果？

如果是同等尺寸下，6极的极距要小于2 ...

其实我没想那么多
只是试算一下。要对杂耗产生明显的影响，需要扩大气隙约10-20%，或者说至少要0.1毫米单边。2、4极都问题不大，但6极电机本来功率因数就低，扩大气隙以后功率因数下降比较明显，随之产生的电流增加和铜耗的上升足以抵消杂耗降低的影响，所以并不合算。

e=mc^2

张老五 发表于 2014-4-15 08:56
其实我没想那么多
只是试算一下。要对杂耗产生明显的影响，需要扩大气隙约10-20%，或者说至少要0.1毫米 ...

以为然也{:soso_e179:}

watersigh

电机在额定负载下即满功率下的效率的提高是一方面
但是工业应用的电机的负载率都在80%-90%左右吧
那么新设计的高效电机在上述负载情况下的效率跟旧电机比，效率能提高多少？
我个人觉得提高异步电机在上述负载区间的效率曲线也应该重视

enjoyingzk

yjhou 发表于 2014-4-14 21:04
提问：

今天正好看见一个电动车马达，日立制作所为了提高马达效率，研制了定子铁芯使用非晶态金属来替换 ...

1. 这个技术是有没有全面推广，还是不是属于新技术？
2. 是不是像文中所说的那么有效？
3. 有没有人用过，实际情况到底怎么样？

回答：
关于非晶，了解一点，希望对朋友们能有帮助。

1. 非晶合金已经不算什么新材料了，在变压器上，特别是小型配电变压器上用的比较多，节能的效果也非常显著。但是应用在电机上还是非常新的技术，世界范围内只有美国的莱特公司有系列化的产品，yjhou提到的这篇文章我也看过，日立公司恐怕也只做了样机。

2. 没有实际做过这样面的样机，其实是我做不出来，不确定实际效果如何。但综合所查到的资料，日立公司给出的结果基本还是可信的。另外非晶能降低铁耗，这个毋庸置疑，只是能提高多少的问题。

3. 湘潭电机厂和美国的莱特有家合资厂，生产系列化的非晶电机，但铁心都是美国加工好的，湘电只负责下线和装配。国内尝试做非晶的很多，好像都呵呵了，也包括我，呵呵。

最后感慨一下，五哥的帖子好难啊，看着吃力，接着看吧。

enjoyingzk

sczhang 发表于 2014-4-14 21:50
老五兄的讲解很精彩    高效电机我看到的热点是采用铜转子   有的采用锥形转子

提问：
高效电机采用锥形转子，这个能具体说一下嘛？谢谢

张老五

watersigh 发表于 2014-4-15 10:45
电机在额定负载下即满功率下的效率的提高是一方面
但是工业应用的电机的负载率都在80%-90%左右吧
那么新 ...

效率提高多少，要看标准，当然标准上只有额定点的数值
按我实测的结果，大体上在50%负荷率以上，效率的提高幅度是差不多的，负荷率再低，恐怕就不是异步机的合适区间了

vincentkung

张老五 发表于 2014-4-14 22:27
转子铁耗从道理上应该归入铁耗中的
但在实际上，正常的铁耗实验无法测出转子铁耗，因为空载时转差率很小 ...

明白了，谢谢{:soso_e100:}

enjoyingzk

提问：
“即让马儿跑，又让马儿少吃草”，提高效率恐怕是电机行业永恒的主体，五哥开了个好帖子，收益匪浅，在此表示感谢。
看着有点吃力，坚持的看完了，有几个地方不太懂，请教一下。

1. 9楼的图中说，IE2选用性能4.2的硅钢片，IE3选用3.6~3.7的。而上文从研究和试制结果来看，给出的建议是“一个牌号打天下，选用高效470，水平在3.2左右”，“两个牌号分别做，选3.5和3.0的”性能指标上有点出入，五哥帮忙解释一下。
另外4.2，3.6，3.7，这些数字指的是P15=4.2嘛？磁密1.5T，50Hz，1kg硅钢片的铁耗值？  呵呵，这个问题好像有点白

2. “吃容差”是什么意思，这个不懂

3. 12楼的图看不清楚，有很多问号，没看懂

zptonghua

张老五 发表于 2014-4-14 22:22
就是退火啊
退火一方面能降低材料本身的损耗，另一方面能够减少由于冲片引起的材料性能劣化，所以能降低 ...

1、既然退火能够降低铁损，为何能耗还相当的高，这个高指的是退货的能耗么？
2、退火温度控制到什么范围合适？温度过高会不会把绝缘破坏？磁感会不会降低？
3、退火和结构件的热处理一个道理么？
4、热处理后铁损能降低多少，有没有试验的数据？

张老五

enjoyingzk 发表于 2014-4-15 12:58
提问：
“即让马儿跑，又让马儿少吃草”，提高效率恐怕是电机行业永恒的主体，五哥开了个好帖子，收益匪浅 ...

9楼的那个图，确实是用3.6-3.7的材料做的，但并没有太大的规格，实际上从试制的结果来看，这样的性能做到100kw左右，效率已经接近标准值了，电机越大，铁耗占的比例越高，控制铁损就越重要。按全系列最大要355kw来看，再往上做，效率可能要低于标准值了。
里面说的性能主要是指铁损，也就是材料的P15值。
至于12楼的图么，那个是对改造后的节电率和投资回收期的实测数据（用超高效替换了高效电机）

再补充一下：容差（可查GB755）是指标准上对性能要求的允许幅度（一般是指允许性能变差），特别是对批量产品，性能有波动是正常的现象。比如效率标准值是90%，但批量生产不可能都达到90%，必然有些会高一些，有些会低一些，但低也有个限度，这个限度就是容差。对90%的效率而言，下限是88.5%。
当然也有些厂家为了降低成本，在设计时就有意把取值放低一点，比如把这台电机的效率设计值放到89.3%，这样即使考虑工艺的偏差，也不会低到下限去。这种做法，就称为“吃容差”