huzhubo01 发表于 2014-4-15 08:52

非常感谢分享

张老五 发表于 2014-4-15 08:56

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 发表于 2014-4-15 09:33

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 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 发表于 2014-4-15 11:08

本帖最后由 enjoyingzk 于 2014-4-15 11:16 编辑

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 发表于 2014-4-15 11:15

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 发表于 2014-4-15 11:23

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 发表于 2014-4-15 12:25

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 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,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 发表于 2014-4-15 13:25

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 发表于 2014-4-15 14:01

本帖最后由 张老五 于 2014-4-15 14:05 编辑

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”

张老五 发表于 2014-4-15 14:12

zptonghua 发表于 2014-4-15 13:25
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 ...

1、这个能耗是指退火时的能耗,要知道退火需要加热,保温,能耗是很高的
2、一般推荐的退火工艺是加热到750度左右,保温2小时左右,具体要根据自身的工艺,特别是炉子的条件来定。退火时只有铁心(或者是散片),不影响绕组的绝缘
3、热处理有很多种,淬火、回火、退火都是其中的手段,至于结构件我不是太清楚,我只说硅钢(铁心)的退火
4、退火后磁感基本不变(实际上是略有下降,但变化很小),铁损么,这个就复杂了,既要看铁心尺寸,也要看退火工艺。理论上退火可以消除冲剪应力产生的铁损增加(冲剪增加的铁损在10-30%),同时有进一步降低铁损的空间,但能降低多少,也要看原来材料的性能,也要看材料的牌号和工艺规程。至少我就见过某钢厂的材料退火后性能基本没有改善的现象,也有改善很明显,可再降低20%的也有。

yjhou 发表于 2014-4-15 20:56

enjoyingzk 发表于 2014-4-15 11:08
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 ...

非晶的难度到底在哪里啊?磁钢大家都能搞出来,为什么非晶不行?
既然是个好技术,为什么就搞不起来呢?

张老五 发表于 2014-4-15 21:16

yjhou 发表于 2014-4-15 20:56
非晶的难度到底在哪里啊?磁钢大家都能搞出来,为什么非晶不行?
既然是个好技术,为什么就搞不起来呢?

非晶薄,非晶脆,非晶不能冲片,非晶不能受力,非晶窄,非晶贵
因为有这么一大堆缺点在,所以虽然非晶有明显的优势,但就是在电机上推广不开

yjhou 发表于 2014-4-15 21:38

张老五 发表于 2014-4-15 21:16
非晶薄,非晶脆,非晶不能冲片,非晶不能受力,非晶窄,非晶贵
因为有这么一大堆缺点在,所以虽然非晶有 ...

老张搞起rap啦?{:soso_e113:}

为什么老美搞起来了?

咱这边是理论不行?工艺不行?材料不行?还是啥原因啊?

张老五 发表于 2014-4-16 08:33

yjhou 发表于 2014-4-15 21:38
老张搞起rap啦?

为什么老美搞起来了?


莱特那个是特殊的结构和工艺,价格很贵的,至于性能么,还不好说,我也在找相关的资料,但感觉效率上并没有体现出明显的优势来
至于推广前景,还真是不太好说

ntboy 发表于 2014-4-16 09:33

本帖最后由 ntboy 于 2014-4-16 09:38 编辑

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 ...

硅钢片退火的消耗的确不少啊,包括设备投入、电、气的日常消耗不少的。想知道自从以冷代热后,做三相电机的厂家,做高效电机时是否有采用退火工艺的吗?退火后的加工工艺性方面,也可讨论一下

张老五 发表于 2014-4-16 11:17

ntboy 发表于 2014-4-16 09:33
硅钢片退火的消耗的确不少啊,包括设备投入、电、气的日常消耗不少的。想知道自从以冷代热后,做三相电 ...

做三相电机没怎么听说有退火的,也可能是我所知有限,但肯定是不多的
做压缩机电机的普遍做退火,但近期似乎也有不少厂家在向不退火发展,看来是环保和能耗的压力很大

enjoyingzk 发表于 2014-4-17 10:52

yjhou 发表于 2014-4-15 20:56
非晶的难度到底在哪里啊?磁钢大家都能搞出来,为什么非晶不行?
既然是个好技术,为什么就搞不起来呢?

五哥说了非晶自身的一些问题,比如薄、窄、脆,使得不适合采用轴向叠片的传统电机结构,这恐怕是做非晶电机的难点所在。
如果只是简单的换个材料,电机结构、工艺都不大需要改,那恐怕非晶电机早就铺天盖地了,毕竟非晶的性能在变压器领域已经充分验证过了。

我认为是更深层次的问题,甚至是国家的大政策,人们思维习惯的问题。
先说硅钢叠片电机,100多年前,法拉第刚发明电机的时候,电机完全不是今天这个样子,估计当年的前辈们也遇到了我们今天搞非晶电机同样的问题,采用什么结构,什么工艺,能在性能和成本之间取得平衡;估计电工纯铁、硅钢片,或者其他导磁材料之间也经历过漫长的论证、尝试、竞争之后,才有今天硅钢片一统天下,轴向叠片的径向磁通电机。这个过程是漫长的,可能需要几年,几十年,竞争也是激烈,甚至残酷的。

今年我们遇到了同样的问题,采用什么结构,什么工艺,能让非晶电机在性能和成本之间取得平衡;同样需要漫长的论证、尝试、竞争。
说小点,是我不敢尝试,因为我怕失败。
说大点,在这样一个浮躁的社会,谁敢尝试,谁能承担的起失败后的损失。
企业讲的是效益,都是“不见兔子,不撒鹰”的;
国家是五年计划,自然基金是三年周期,到期了必须结题,谁会说科研失败,谁敢说。

最后问一下,莱特的电机在哪能买到?或者谁买过,做过测试,可能交流一下?

lidawei_zs 发表于 2014-4-17 13:30

我也来参与参与。以三相7.5kw(4极)异步电机为例,效率IE1:86%,IE2:88.7%,IE3:90.4%,IE4:92.6%. 据《中小旋转电机设计手册》统计结果,我国大量生产的Y2系列相当于标准效率IE1的水平,如果我们想直接做到IE4的水平,效率需要提升6.6%,需提升的效率还是有些大的。建议大家看下黄国治教授的《中小旋转电机设计手册》。里面提出了几个措施,(1)放大定子冲片外径(借鉴了GE和 Baldor公司技术),其实是为了优化长径比。(2)加大定子气隙,(3)在增大冲片外径的基础上重新选择极槽配合。(4)绕组优化(采用单双层)。(5)转子外圆不加工(转子冲片在冲制时将气隙直接冲出)。(6)采用铸铜转子(南阳防爆电机厂云南铜业压铸科技有限公司)。
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查看完整版本: 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