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同系列同极电机,为什么小电机的效率相对要低?


  效率是电机产品非常重要的性能指标,不同系列的电机,各项性能指标的控制要求有一定的倾向性,但对于同一系列产品,不同的极数、不同的中心高,其性能指标总有一些规律可循。


  图1是YX3基本系列三相异步电动机技术条件中对于效率和功率因数的考核要求,对于同功率电机不同极数的效率关系,我们在以前的推文中谈过,今天与大家交流同系列同极、不同中心高和不同功率条件下,效率的大小对比定性关系。


  图2以直观的方式对该系列电机不同极数电机的效率指标变化情况进行了直观描述,即大规格电机的效率要优于小规格电机,即大电机的效率性能保证相对要容易一些,但为什么会有这个结果,这也就是我们交流的话题。


  谈效率的高与低,我们可以反过来谈损耗的大与小,从直观上分析,小规格电机定子绕组的线径较小,因而绕组的电阻就相对较大,同时电机转子的电阻也相对要大一些,因为电阻的缘故,电机的铜损耗占比相对就大,自然地,电机的总体效率指标就会差一些。


  与转子相关联的另个一个影响,就是对于电机转速的影响,从理论上分析,当电机的转子电阻较大时,其对应的转差率要大一些,转速相对要小一些,只是各类电机转子电阻大小的影响程度不同而已。


  在实际电机应用技术中,高滑差电机即利用增加转子电阻的方式,达成了优化其他性能指标的目的,如可以堵转运行的力矩电机。有些负载要求周期性断续运行,需要电机频繁起动,这样将会使定子绕组频繁受到冲击,转子也会因此而发热并产生热应力,反复疲劳损伤会使转子导条断裂。采用高转子电阻电机,通过减少定转子起动电流,可减少能耗及电流冲击影响,但高转子电阻运行时滑差和损耗增加,必然对电机效率产生影响。


  以上各类情况,反映出功率大小、转速大小不同的电机为何效率不同的内在规律。实际上电机效率与定转子电阻损耗占比情况直接关联:小功率、低转速电阻损耗占比高,效率低一些;大功率、高转速电阻损耗占比低,效率高一些。


  来源: 电机技术内参


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