磁性槽楔在異步電機節能改造中的應用

譚偉，譚冰（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

磁性槽楔在異步電機節能改造中的應用

譚偉，譚冰
（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

利用磁性槽楔代替非磁性槽楔的理論根據，對磁性槽楔與非磁性槽楔進行了實驗對比分析，提示在異步電機中應用磁性槽楔的幾點注意事項。通過對異步電機的槽楔進行改造，提出用磁性槽楔替代非磁性槽楔的技術方案，為降低異步電機的電能損耗，提高電機運行效率提供有益參考。

異步電機；磁性槽楔；非磁性槽楔；節能改造

隨著電動機在各行各業的廣泛應用，異步電機正以其結構簡單、性價比較高等諸多優點占據了大半個電機市場。相關資料統計，每年僅異步電機的電量消耗就占據了全國工業用電量的一半以上。如何降低異步電機的損耗、節省能源已成為本行業急需解決的重要問題。筆者對異步電機的槽楔進行改造，提出用磁性槽楔替代非磁性槽楔的技術方案，為降低異步電機的電能損耗、提高電機運行效率做出有益參考。

1　利用磁性槽楔代替非磁性槽楔的理論根據

異步電機在氣隙磁通的前提下，如若減少氣隙磁阻，磁電流隨之減少，電氣損耗也隨之降低。而目前的異步電機在定子槽形的選擇上普遍為開口槽，如若采用非導磁材料作為槽楔，因其自身缺乏有效的磁導率，會引發齒槽下的氣隙磁阻產生巨大的波動，并含有高次齒諧波分量，不僅會給電機的轉子表面、脈振帶來巨大的損耗，降低電機運行效率，也會產生電磁噪聲。如若采用磁性槽楔，可以使其氣隙磁場分布曲線變得十分平滑，且氣隙磁場內的高次諧波得以減低，電機的總體損耗、溫升也隨之下降，極大地改善了電機的噪聲特性。正因如此，因磁性槽楔提高了槽口的導磁性，使槽口的氣隙磁場變大，隨之氣隙系數、氣隙磁阻也就相對變小，進而降低了電機的電氣損耗。所以，以磁性槽楔替代非磁性槽楔，可達到節能降耗的目的。

2　對磁性槽楔與非磁性槽楔的實驗對比分析

為了進一步驗證使用磁性槽楔對異步電機產生的節能降耗效果，筆者選取了3種規格的三相異步電機，并使用磁性槽楔、非磁性槽楔進行對比試驗，結果見表1。

表1　三相異步機使不同槽楔試驗結果Tab.1 Resu lts ofdifferent slotwedge tests for three phase asynchronousmotor

使用磁性槽楔的三相異步電動機，可以得出以下結論：第一，在降低鐵耗上有著十分顯著的效果，由于鐵損耗的進一步降低，使得電動機的整體損耗均降低，進而達到節能降耗的目標；第二，其電機運行效率得到了不同程度的提高，磁性槽楔不僅能夠節省能源，還能夠提高電動機的運行效率，達到節能增效的根本要求；第三，其所需的啟動電流、空載電流都得以下降，這種情況的產生，降低了三相異步電機的實際損耗，改善了三相異步電機的電氣性能指標，達到了節能降耗目標；第四，在溫升上得到了很好的控制與降低。因此，電機在額定運作狀態下，電機的綜合電氣性能在得到充分改善的同時，其運行可靠性也得到了大大的保證，延長了電機的實際使用壽命；第五，能夠對電機的功率因素改善起到積極的影響。

3　在異步電機中應用磁性槽楔的幾點注意事項

在異步電機中應用磁性槽楔能夠起到節能、降耗、增效的重要效果。筆者就異步電機中磁性槽楔應用的幾點注意事項進行闡述：第一，磁性槽楔在異步電機中的應用，會造成電機轉矩下降。而造成這個問題的根本原因是因為磁性槽楔具有導磁作用，進而使定子漏抗不斷增大，當外在施加的電壓與頻率一定時，電機的轉矩特性就會隨著電抗的增加而不斷的減小，使得電機轉矩下降。第二，由于磁性槽楔固定不牢靠而出現脫落問題，對異步電動機的磁性槽楔制造工藝提出了更高的要求。一是嚴格控制裝配間隙，使公差控制在合理范圍內，既不使槽楔打入過分困難，又不使槽楔打入后太過松動。二是槽楔朝線圈的一面刷膠。三是控制好真空壓力整浸（VPI）設備的參數，保證油漆滲入槽楔的各個接觸面，提高槽楔的緊固程度。通過上述措施，可以有效解決磁性槽楔松動脫落的問題。第三，在異步電機磁性槽楔的選擇上，并不是磁導效果越大越好，而應該選擇一個適合的值，使其既能夠降低系統損耗，又能提高電機運行效率。目前，國外在磁性槽楔的磁導率選擇上，其值通常不大于10，而國內則多在3.5～5.0。

4　結語

面對全球能源供應的日趨緊張與環境氣候惡化的日益嚴重問題，節能減排已成為全世界面臨的共同任務。異步電機作為電能消耗大戶，對其節能降耗刻不容緩。針對這一世界問題，通過對三組電機的對比實驗，以實際數據證明用磁性槽楔代替非磁性槽楔在節能降耗上的重要優勢，為電機設計者提供有益的參考。

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App lication of M agnetic SlotW edge in Energy Saving of AsynchronousM otor

TANWei，TAN Bing
（JiamusiElectric Machine CO.，Ltd，Jiamusi154002，China）

With amagnetic slotwedge instead of nonmagnetic slotwedge theory according to，ofmagnetic slot wedge and non magnetic slot wedge of experimental contrast analysis，suggesting that in asynchronous motor application of magnetic slot wedge matters needing attention.Through the slot wedges of asynchronous motor transformation，themagnetic slotwedge for alternative nonmagnetic slotwedge，in order to reduce electric energy lossof the inductionmotor，improve the operatingefficiency of themotor to providea useful reference.

Asynchronousmotor；Magnetic slotwedge；Non-magnetic slotwedge；Energy saving

TM 343

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1674-8646（2015）05-0038-02