随着我国国民
经济的迅速发展和日益繁荣,用电量迅速增加,目前
能源问题已引起各级政府的高度重视,因此国家制定了“节能中长期专项规划”。为落实此规划目标,国家发改委启动了十大重点节能工程。在国家“十一五”十大重点节能工程中多处涉及到电气节能,电机系统节能是其中之一。近年来,广大电气工作者在节电方面做了大量工作,取得了许多科研成果和宝贵的实践经验。考虑到当前各单位的节能需要,笔者将自己多年在电机节能工作中的实际经验加以总结,并把多次在节能
培训班的授课讲义进行整理编写了本书。
本书内容来源于实践,尽可能引用实际改造中的具体方法和经验,用简明扼要、通俗易懂的语言加以表述。
本书内容主要包括电机的合理选用、电机的经济运行、电机绕组形式的改造、电机的更新换代以及电机磁性槽楔(槽泥)的节电措施等。
如果本书对广大读者在节能工作上,特别是电机的改造工作上有所帮助的话,那将使笔者感到十分荣幸。
参加本书编写的还有高级工程师赵捷、何青、刘福振、孙树文、梁孟杰等。
由于作者水平有限,书中如有不妥之处,恳请读者批评指正。
编者
第一章电机合理选用1
11为了正确选择电机,要对负载状态和工作环境做哪些
调查?1
12常用的交流异步电机如何分类?2
13选择电机时,要考虑哪些主要条件?5
14如何按工作环境选择电机?5
15在电机选型时,要做哪些电气方面和机械方面的
检查?7
16选择电机时要注意哪些
技术问题?8
17选择电机时,如何考虑负载机械特性和负载所需堵转
转矩和最大转矩?10
18怎样
计算起重机和泵类负载所需功率?12
19三相异步电机有哪些工作制?14
110电机所驱动的机械负载特性有哪些?18
111不同工作制的电机如何代用?19
112电机铭牌上有哪些额定值?有什么意义?20
113三相异步电机的极数如何选择?25
114三相异步电机的额定电压如何选择?26
115Y系列中小型异步电机有哪些优点?对用户使用有
哪些好处?29
116选用高效率电机有哪些好处?选用时要注意什么?30
117起重、冶金用三相异步电机如何选用?31
118普通低压绕线转子异步电机如何选用?34
119变负载的电机容量如何确定?35
120如何按电机在启、制动时产生热量大小来选用电机
形式?38
121带有爆炸气体场所的电机如何选用?41
122环境湿度大的电机如何选用?44
123环境尘埃多的场所电机如何选用?45
124低噪声场合的电机如何选用?45
125环境有腐蚀介质时电机如何选用?45
126高转差率三相异步电机如何选用?46
127深井水泵三相异步电机如何选用?47
128变极调速电机如何选用?48
129从节能观点出发选择电机时,应考虑哪些技术问题?49
130采用新系列电机代替老系列电机时,
安装尺寸如何
考虑?52
131采用新系列电机代替老系列电机时,相应的容量如何
确定?67
第二章电机经济运行72
第一节电源
质量的影响72
21电源质量对三相异步电机运行有哪些影响?72
22在额定频率时电压变化对电机运行的影响是什么?72
23在额定电压时频率变化对电机运行的影响是什么?76
24怎样按电机实际负载合理调整运行电压?80
25三相电压不对称的原因有哪些?对异步电机的性能有
哪些影响?81
26三相负载不平衡的原因有哪些?给电气
设备带来哪些
危害?82
27为什么电力系统中有高次谐波产生?我国在谐波
管理 上有哪些规定?83
28高次谐波有哪些危害?84
29怎样抑制高次谐波的危害?86
210怎样改善电机的效率和功率因数?87
211怎样求出改善功率因数所需的电容器的容量?89
第二节改接绕组接线方式适应电源电压的变化91
212改变绕组接线的意义是什么?91
213改接绕组接线方式以适应电源电压的原理是什么?92
214怎样改变绕组接线方式?如何调整线圈匝数?93
215Y或△接线电机相互改接时,怎样进行计算?94
216一台三相电机,额定电压为3000V,而电源电压为
2400V,电机为6极,原绕组接线方式不清楚,问有
多少可能改接方案?94
217一台三相电机,绕组为1Y接线,额定电压为380V,
现欲改为抽头为1∶1的延边三角形(即)接线,问
改接后的电机绕组所适应的电源电压是多少?96
218设有一台三相异步电机,绕组为△接线,额定线电
压为380V,要求改接为接线,问改接后绕组所
适应的电源电压是多少?97
219今有一台100kW三相异步电机,△接线,实际输出
功率为40kW,实测运行效率为75%,拟改接成
接线以降低其容量,提高运行效率,问如何改接和
计算?98
220有一台J2822型、75kW三相异步电机,额定电压
380V,△接线,额定效率为927%,实测输出功率
为40kW,负载率为533%,实测效率为72%,拟将
△接线改为接线以降低电机容量,问改变接线后能
否满足原来的输出要求?改变接线后的节能效果
如何?99
22110kV高压电机拟改接线使用在6kV电源上如何
改接?99
222怎样将380V的电机改接到660V电源上使用?100
223怎样判定改接绕组的必要性?判定采取什么样的接线
方式最有利?103
22460Hz三相异步电机可否不经改造直接投入50Hz电源上
使用?106
22560Hz电机使用在50Hz电源上时,其性能变化如何
计算?108
226电机额定电压不符合现有电源电压时,电机性能有什么
变化?112
227电源频率相同而电压不同的电机如何改接以适应电源
电压要求?113
第三节合理使用电机节能115
228断续运行的电机在什么条件下采取启运停运行方式
省电?115
229什么叫电机过载?电机能避免过载吗?造成过载的原
因有哪些?118
230在什么情况下允许电机超载运行?119
231定子绕组△连接的电机误接成Y连接运行,电机各种
电量都有哪些改变?120
232三相异步电机中都有哪些损耗?如何降低这些
损耗?122
233在什么条件下使用高效率电机能节电?124
234怎样计算采用高效率电机的经济效益?125
235欲用J2824,55kW三相异步电机代替J2814,40kW
电机,是否“大马拉小车”浪费电能?126
236怎样降低电机通风损耗进行节电?128
237为什么说电机合理调压可以节电?131
238△连接的电机改为Y连接运行时就节电吗?132
239运行电机的负载率如何进行测试?134
240对工矿
企业使用的电机如何进行节能工作?138
241电机运行中功率因数降低原因是什么?提高措施有
哪些?141
第四节电机无功功率补偿节电142
242什么叫就地无功补偿、分组无功补偿和集中无功补偿?
功率因数补偿提高到什么程度较合理?142
243异步电机就地无功补偿电容如何计算?144
244怎样利用表221确定出就地补偿电容值?145
245怎样按电机铭牌数据计算无功补偿电容值?149
246怎样按《电机修理
手册》数据计算电机无功功率补偿电
容量?150
247如果电机铭牌还提供额定功率因数时,怎样计算无功
补偿电容器的电容量?151
248对于常用的Y、YX、YR系列电机所需要的无功补偿
电容器容量怎样查取?152
249怎样简易地估算补偿电容器容量?154
250电机无功就地补偿器的适用范围是什么?注意哪些
问题?155
251电机采用无功就地补偿有哪些好处?155
252怎样合理地调整同步电机的励磁电流?155
253提高工厂的功率因数,都有哪些主要措施?156
254普通感应电机采用变频电源供电时,其基本特性如何
变化?158
255采用变频供电后的感应电机的损耗如何变化?160
256采用变频电源供电的电机,散热风扇如何改装?162
257采用变频电源供电,当频率降低时是否有必要增强电
机冷却散热能力?164
258在现场如何增强电机的冷却能力?165
259变频电源对普通电机绝缘的危害有哪些?168
260如何解决变频电源对电机绕组绝缘的危害?170
第三章电机合理改进绕组形式和更新换代173
第一节合理改进绕组形式节能173
31改变绕组形式的节能意义是什么?173
32改变绕组形式时要注意哪些工艺问题?常见的错误改型
有哪些?175
33怎样将单层绕组改制为双层绕组?要考虑哪些技术
问题?176
34怎样将单相等匝绕组改制成正弦绕组?要注意哪些技术
问题?178
35单双层绕组是怎样构成的?有哪些特点?怎样进行
改制?182
36△Y混合绕组是怎样构成的?有哪些优点?怎样进行
改接线和计算?186
37改制△Y混合绕组的技术经济效果如何?191
38提高电机的效率措施有哪些?192
39普通
标准电机降低多少损耗构成高效率电机的最低
标准?198
第二节电机更新换代节能198
310更换电机的基本原则是什么?198
311更换电机应考虑哪些技术问题?199
312老电机进行更新换代的必要性是什么?200
313负载率低到什么程度需要更换小容量电机?200
314什么叫高效率电机、特高效率电机?选用后有哪些
经济效益?201
315怎样计算电机的运行效率和功率因数?202
316怎样计算和选择有利于节电的节电改接方案?203
317怎样计算三相异步电机在任意负载下的效率?205
318效率与负载率关系曲线在电机节能中怎样应用?207
319怎样绘制电机总损耗∑PK与负载率K的关系曲线
∑PK=f(K),在更换电机时怎样利用它帮助
判定?209
320怎样计算考虑电网损耗的综合效率?212
321有一台JS1286,190kW三相异步电机,负载率
K=30%,现想更换小容量电机来解决大马拉小车问
题,在考虑电网损耗时,试确定应更换什么容量的电
机最合适?214
第四章采用磁性槽楔(磁泥)改造电机217
第一节
基础知识217
41什么叫磁性槽楔?是怎样构成的?217
42电机采用磁性槽楔有什么好处?218
43当前我国磁性槽楔有哪些品种?如何选型?219
44选用磁性槽楔的原则是什么?221
45国外制造的磁性槽楔都有哪些类型和特性?它们的使用
范围如何?221
46什么叫钢丝芯磁性槽楔?这种磁性槽楔有哪些
特点?222
47什么叫C340引拔磁性槽楔?这种磁性槽楔有哪些
特点?223
48为什么要研制DM416型耐热新型定向磁性槽楔?224
49什么叫磁性槽泥?涂抹效果如何?如何推广?225
410异步电机中有哪些损耗?磁性槽楔主要降低哪部分
损耗?226
411什么是异步电机的空载铁损耗?227
412电机中的表面损耗是怎样产生的?227
413电机中表面损耗大小与电机的哪些参数有关?228
414电机中脉振损耗是怎样产生的?229
415电机中脉振损耗大小与电机的哪些参数有关?230
416表面损耗和脉振损耗的大小与异步电机的转速有什么
关系?230
417为什么说在异步电机中采用磁性槽楔可以减少表面
损耗和脉振损耗?231
418三相异步电机中杂散损耗如何分类?它们产生的原因
和所占的比例范围如何?231
419磁性槽楔在槽内的固定工艺是什么?232
420磁性槽楔本身的发热情况如何?对电机温升有何
影响?234
421磁性槽楔在槽内固定后想取出来容易吗?234
422为什么不能用铁板制作磁性槽楔?235
423推广使用模压磁性槽楔改造电机时,如何进行
技术管理 工作?235
424怎样使用磁性槽泥?236
425用磁性槽泥构成的磁性槽楔与其他磁性槽楔相比,有哪
些特点?236
426怎样计算电机改造的节电费?237
427电机涂抹磁性槽泥有哪些实际意义?237
428磁性槽泥有哪些型号?其性能指标如何?238
429什么叫非晶磁性槽泥(磁性槽楔)?有哪些优点?238
第二节磁性槽楔(槽泥)操作技能240
430购置的磁性槽泥
材料怎样进行外观检查和贮存?240
431磁性槽泥的使用范围和涂抹厚度如何确定?241
432如何用磁性槽泥材料构成定向磁性槽楔?242
433如何减薄和剔除电机的旧槽楔?242
434对制作压紧楔和垫条有什么工艺要求?243
435检修电机涂抹磁性槽泥的施工要领是什么?245
436开口槽高压电机怎样涂抹磁性槽泥?246
437半开口槽低压电机怎样涂抹磁性槽泥?249
438半闭口槽低压电机怎样涂抹磁性槽泥?250
439磁性槽楔打入槽内前应做哪些技术准备工作?251
440怎样装配模压磁性槽楔才能保证装配质量?251
441为什么要求磁性槽楔的装配高度与槽口相齐平?254
442为什么磁性槽楔两端伸出铁芯后,每端要比铁芯长出
0~10mm,且应长短一致?254
443为什么模压磁性槽楔与槽壁配合面留有01~012mm
的工艺间隙?254
444使用磁性槽楔后的电机可能发生的
故障有哪些?有何
防止方法?255
第三节电机采用磁性槽楔或磁泥改造后的性能改变估算及
检查试验258
445电机涂抹磁性槽泥改造后,电机启动转矩与漏抗的关
系如何估算?258
446电机涂抹磁性槽泥后,电机最大转矩与漏抗的关系
如何估算?260
447电机涂抹磁性槽泥后,电机堵转电流与漏抗的关系如何
估算?261
448磁性槽泥检查项目和试验方法有哪些?262
449对磁性槽泥的组分有哪些要求?262
450磁性槽泥材料的试验和固化时间有哪些规定?263
451电机采用磁性槽楔或磁性槽泥改造前后都做哪些试验
项目?263
452电机空转试验包括哪些内容?263
453为什么要对磁性槽楔提出抗弯强度、抗剪强度和抗
冲击强度指标?268
第四节应用磁性槽泥和磁性槽楔改造电机的典型实例和节电
效果268
454采用磁性槽泥改造电机与采用绝缘槽楔和普通模压磁
性槽楔相比有哪些特点?268
455带有通风沟的深槽口电机采用磁性槽楔的节电效果
如何?举出实例。269
456采用磁性槽楔进行绕组改接线改极时如何计算?举出
实例。271
457半闭口槽低压三相异步电机应用磁性槽泥改造的节电
效果如何?举出实例。273
458半开口槽低压三相异步电机应用磁性槽泥改造的节电
效果如何?举出实例。278
459电机采用磁性槽楔改极增容时的节电效果如何?举出
实例。289
460磁性槽楔在常用的三相异步电机上应用的节电效果
如何?293
461磁性槽泥在中小型异步电机上应用的节电效果如何?294
参考文献296
本书主要内容包括:电机的合理选用、电机的经济运行、电机的各种节电原理和方法以及电机节能改造实例等。
本书可为企业电机节能改造工作提供帮助,是作者多年电机节能实践的总结,实用性、操作性较强。
本书采用一问一答的形式,语言通俗易懂,是一本指导电机节能改造的图书。
本书适用于企业电气技术人员、节能管理人员阅读。