电机效率和什么有关(电机转速与什么有关系)

发布时间：2022-06-29 08:39

效率是电机产品的重要性能指标，特别是在国家节能减排政策的指导下，高效节能电机已经逐渐被客户所接受。对于大容量广播电视机能效限定标准，电机厂商对电机效率的保障受到限制和规范，第三方产品节能认证活动为规范厂商产品水平保障能力提供了证据。

对于不同磁极的电机，效率指标的评估是不同的。高速电机的效率指标高于低速电机。下图为GB/T32891.1中部分功率段不同极但功率相同的电机效率指标限值，除2极电机外，4极、6极、8极电机转速越低，效率指标越低。在相同功率条件下，转速与扭矩负相关，即转速越高，扭矩越低。

从上表数据可以发现，2P电机的效率低于4P电机，这与2P电机定子绕组端部尺寸相对较大有直接关系。由于2P电机绕组跨度大，加上采用了埋线技术，注定了2P电机绕组端部较长，这自然增加了电机的铜损。在前一篇文章中，我们也谈到了绕组端的功能和作用。理论上，端部尺寸越小，越有利于提高电机的效率水平。

但对于相同扭矩的电机，转速越高效率越高，这是高速异步电机材料利用率也高，材料中消耗的热量损失趋于减少的必然结果。

转差率是异步电动机特有的重要参数，也是异步电动机效率的晴雨表。将高效电机的转速与普通电机的转速进行比较，可以发现高效电机的转速高于普通电机，或者转差率较小。由于电机转差率与转子绕组电阻密切相关，电阻大，转差率大，转子电阻损耗也大，导致效率低。低转差高效率的典型特例是超高效率电机中铸铝转子换铸铜转子的专利技术。

说到电机的转速，我们自然会想到不同频率状态下电机效率的变化趋势。以常见的50Hz和60Hz电机为例。当功率和扭矩相同时，电机的效率是如何随频率变化的？

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在中小型异步电动机中，绕组损耗是主体。当转矩保持不变时，流过绕组的电流不会因供电电源频率增加（从50Hz调整为60Hz）有明显变化。虽然风摩耗和铁耗会随着频率的增加而增加，但在4极以及以上的电动机中风摩耗和铁耗占的比重较小，远小于功率增加，效率值提升的总体趋势是不变的。当频率增加到一定水平，铁心损耗会剧增、风摩耗也有明显增大，电机效率会转向为随频率增加而减小的趋势。

效率指标关系到电机运行的经济性。为改善人类生存环境，世界各区域对应用到本地区的电机效率进行了最低能效限制，我国也对应用高效和超超高效电机的系统节能出台了许多激励政策。新能源汽车上应用功率密度高、调速范围宽的变频调速永磁电机，一方面可以得到国家的政策补贴，更重要的是节能的考量或续驶里程这一硬指标。

随着高效电机应用推广和深化，单纯电机性能改善已远远不能解决设备运行效率的提升要求，电机集成到配套设备进行一体化设计、控制已成为必然趋势。更新淘汰高耗能电动机及设备，科学、合理地匹配动力系统；应用低速直驱技术，简化掉减速机构及相应的一系列辅助设施，大幅提高系统运行效率；大力推广变频调速电机，充分利用软启动、无功补偿和电力配置智能化等技术措施，不断提高节能增效的水平和效益。

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