电动机过载运行分析

第一篇：电动机过载运行分析

电动机过负荷的原因分析

蒙海强 北京农业工程大学（100083）

电动机是将电能转换成机械能的设备，在能量转换过程中要损失部分能量，使电动机发热，温度升高。其结果，影响绝缘的寿命和电动机的其它性能。例如，发热使气隙减少，引起附加损耗增加和转矩减小。

按照电动机运行时的发热情况，可把负荷分为长时运行，短时运行和重复短时运行三种基本情况。

长时运行是指电动机运行时间足够长，在运行时间内电动机已达到稳定温升。

短时运行是指在运行内电动机发热尚未达到稳定温升，而在无负荷时间内又足以冷却到周围环境温度。

在异步电动机实际使用时，常常会出现过负荷的现象。长期过负荷或过负荷太严重就会使电动机损坏。电动机过负荷的原因主要有：

l．电能质量差 非正弦电压，不对称电压，电压和频率偏离额定值过多等是电动机过负荷的普遍原因。

在农业供电中。由于供电设备容量不足，或供电导线截面太小，使电压损失过大，造成负荷电压太低。当供电电压低于额定值时，电动机定子电流和转子电流都增加，使绕组中的铜损增加，致使电动机发热，从而导致绝缘材料过早老化。

当电网电压增加时，电动机的激磁电流增加很多，走子的铜损，定子与转子的铁损也要加大，结果使电动机过热。不对称的电网电压，使电动机内部的基波磁场被削弱，电磁转矩下降。但是负荷的阻力转矩不变，这样，电动机的定子电流将增大．导致铜损增加。此外，高次谐波磁场引起定子．转子和铁芯中的铁损剧增。电动机发热。

不对称电压过大造成电动机各相电流分配不平衡．使某一相绕组有可能过负荷．

电网交流电频率增加时，定子和转子电流都增加．最后导致绕组中的铜损上升．电动机过负荷。

2．断相运行 断相运行时，定子绕组过热而烧毁电动机。在实际使用过程中．造成断相运行的原因是．熔断器熔断，供电导线断开，空气开关、刀闸、磁力起动器触点损坏，电动机出线与接线端子间联线松脱。3．电动机机械故障轴承磨损、严重时使转子与定子相碰，形成附加阻力矩，导致电动机定于电流增加，电动机过热。

4．繁重工作制电动机频繁起动、制动、正反转运行、低速运行时间过长等，造成电动机电流过负荷。

5．工艺过程中损坏采矿与建筑材料工业，其工艺以生产和运输矿石或沙矿为对象，其工艺过程中负荷往往变化很大。

由此可见，电动机过负荷引起电流增加，损耗增大，绝缘过热。

电动机的额定容量是由绕组绝缘受热条件决定的，而绝缘寿命则由温度决定。但是绝缘寿命不是由年均温度决定，而是由最高温度决定，只要绕组中任何地方的绝缘破坏，就导致电动机的损坏。

根据我国标准，绝缘材料的耐热升级分别为Y、A、E、B、F、H、C七个等级。它们的极限温度和允许温升如表1所示

为使绝缘材料在一定温度下工作．引起电动机发热的电流就不能长时间超过额定值。

在电动机稳定运行区，负荷电流

式中 I0——空载电流

Ie——额定电流 Me——额定转矩 M——负荷转矩 I——负荷电流

若负荷电流小于额定电流，绕组绝缘不会过热。在电动机起动和堵转时，情况就不一样了。但在电动机起动时，起动电流是额定电流的5～7倍，它产生大量的热，由于起动时间短促，几乎不存在传导散热过程，因此大部分热量储存在绕组中，使局部温度迅速上升，过大的热应力导致绕组损坏，又促使绝缘提前老化。堵转时发热最严重。此时电动机要较长时间经受5～7倍额定电流的作用，电动机急剧发热，温度迅速上升，若不及时切断电源，便会烧坏电动机。因此电动机允许堵转时间，一般为20～40S。潜水泵或防爆电动机允许堵转时间为5～10S。

通用电动机是在周围环境温度低于40℃时，为连续使用设计的。当环境温度高于40℃时，为使电动机不致过热而损坏，必须把额定容量降低．对于E级绝缘电动机，环境温度较高时．电动机允许出力如图1所示、对电动机来说，在规定时间内过负荷是允许的。每种电动机都有它的过负荷特性。电动机的允许过负荷特性是指过负荷数量与允许过负荷时间的关系。在过负荷时允许温升△τ

2=35℃，电流密度 j=4．5A／mm情况下的异步电动机允许过负荷特性如图2所示。

为了保护过负荷电动机，应根据电动机过负荷特性配备合适的保护。

电动机故障分析和处理2008-04-11 09:10 绕组是电动机的组成部分，老化，受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害，电机过载、欠电压、过电压，缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。

一、绕组接地

指绕组与贴心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。

1、故障现象

机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热，致使电动机无法正常运行。

2、产生原因

绕组受潮使绝缘电阻下降；电动机长期过载运行；有害气体腐蚀；金属异物侵入绕组内部损坏绝缘；重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心；绕组端部碰端盖机座；定、转子磨擦引起绝缘灼伤；引出线绝缘损坏与壳体相碰；过电压（如雷击）使绝缘击穿。

3.检查方法

（1）观察法。通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹，如有就是接地点。

（2）万用表检查法。用万用表低阻档检查，读书很小，则为接地。

（3）兆欧表法。根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻，若读数为零，则表示该项绕组接地，但对电机绝缘受潮或因事故而击穿，需依据经验判定，一般说来指针在“0”处摇摆不定时，可认为其具有一定的电阻值。（4）试灯法。如果试灯亮，说明绕组接地，若发现某处伴有火花或冒烟，则该处为绕组接地故障点。若灯微亮则绝缘有接地击穿。若灯不亮，但测试棒接地时也出现火花，说明绕组尚未击穿，只是严重受潮。也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲，敲到某一处等一灭一亮时，说明电流时通时断，则该处就是接地点。（5）电流穿烧法。用一台调压变压器，接上电源后，接地点很快发热，绝缘物冒烟处即为接地点。应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍，时间不超过半分钟；大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流，到接地点刚冒烟时立即断电。

（6）分组淘汰法。对于接地点在铁芯心里面且烧灼比较厉害，烧损的铜线与铁芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相绕组分成两半，依此类推，最后找出接地点。

此外，还有高压试验法、磁针探索法、工频振动法等，此处不一一介绍。

4.处理方法

（1）绕组受潮引起接地的应先进行烘干，当冷却到60——70℃左右时，浇上绝缘漆后再烘干。

（2）绕组端部绝缘损坏时，在接地处重新进行绝缘处理，涂漆，再烘干。（3）绕组接地点在槽内时，应重绕绕组或更换部分绕组元件。最后应用不同的兆欧表进行测量，满足技术要求即可。

二、绕组短路

由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至，分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。

1.故障现象

离子的磁场分布不均，三相电流不平衡而使电动机运行时振动和噪声加剧，严重时电动机不能启动，而在短路线圈中产生很大的短路电流，导致线圈迅速发热而烧毁。

2.产生原因

电动机长期过载，使绝缘老化失去绝缘作用；嵌线时造成绝缘损坏；绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿；端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏；端部连接线绝缘损坏；过电压或遭雷击使绝缘击穿；转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏；金属异物落入电动机内部和油污过多。

3.检查方法

（1）外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦，绕组过热后留下深褐色，并有臭味。（2）探温检查法。空载运行20分钟（发现异常时应马上停止），用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。

（3）通电实验法。用电流表测量，若某相电流过大，说明该相有短路处。（4）电桥检查。测量个绕组直流电阻，一般相差不应超过5%以上，如超过，则电阻小的一相有短路故障。

（5）短路侦察器法。被测绕组有短路，则钢片就会产生振动。

（6）万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻，若读书极小或为零，说明该二相绕组相间有短路。

（7）电压降法。把三绕组串联后通入低压安全交流电，测得读书小的一组有短路故障。

（8）电流法。电机空载运行，先测量三相电流，在调换两相测量并对比，若不随电源调换而改变，较大电流的一相绕组有短路。

4.短路处理方法

（1）短路点在端部。可用绝缘材料将短路点隔开，也可重包绝缘线，再上漆重烘干。

（2）短路在线槽内。将其软化后，找出短路点修复，重新放入线槽后，再上漆烘干。

（3）对短路线匝少于1/12的每相绕组，串联匝数时切断全部短路线，将导通部分连接，形成闭合回路，供应急使用。

（4）绕组短路点匝数超过1/12时，要全部拆除重绕。

三、绕组短路

由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂，焊接后又未清除干净，就可能造成壶焊或松脱；受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁，在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时，另几根导线由于电流的增加而温度上升，引起绕组发热而断路。一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。

1.故障现象

电动机不能启动，三相电流不平衡，有异常噪声或振动大，温升超过允许值或冒烟。

2.产生原因

（1）在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。

（2）绕组各元件、极（相）组和绕组与引接线等接线头焊接不良，长期运行过热脱焊。

（3）受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。

（4）匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。

3.检查方法

（1）观察法。断点大多数发生在绕组端部，看有无碰折、接头出有无脱焊。（2）万用表法。利用电阻档，对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上，另一根依次接在三相绕组的首端，无穷大的一相为断点；“△”型接法的短开连接后，分别测每组绕组，无穷大的则为断路点。（3）试灯法。方法同前，等不亮的一相为断路。

（4）兆欧表法。阻值趋向无穷大（即不为零值）的一相为断路点。

（5）电流表法。电机在运行时，用电流表测三相电流，若三相电流不平衡、又无短路现象，则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。

（6）电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时，说明该相绕组有部分断路故障；

（7）电流平衡法。对于“Y”型接法的，可将三相绕组并联后，通入低电压大电流的交流电，如果三相绕组中的电流相差大于10%时，电流小的一端为断路；对于“△”型接法的，先将定子绕组的一个接点拆开，再逐相通入低压大电流，其中电流小的一相为断路。

（8）断笼侦察器检查法。检查时，如果转子断笼，则毫伏表的读数应减小。

4.断路处理方法

（1）断路在端部时，连接好后焊牢，包上绝缘材料，套上绝缘管，绑扎好，再烘干。

（2）绕组由于匝间、相间短路和接地等原因而造成绕组严重烧焦的一般应更换新绕组。

（3）对断路点在槽内的，属少量断点的做应急处理，采用分组淘汰法找出断点，并在绕组断部将其连接好并绝缘合格后使用。

（4）对笼形转子断笼的可采用焊接法、冷接法或换条法修复。

四、绕组接错

绕组接错造成不完整的旋转磁场，致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状，严重时若不及时处理会烧坏绕组。主要有下列几种情况：某极相中一只或几只线圈嵌反或头尾接错；极（相）组接反；某相绕组接反； 多路并联绕组支路接错；“△”、“Y”接法错误。

1、故障现象

电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大，温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。

2、产生原因

误将“△”型接成“Y”型；维修保养时三相绕组有一相首尾接反；减压启动是抽头位置选择不合适或内部接线错误；新电机在下线时，绕组连接错误；旧电机出头判断不对。

3.检修方法

（1）滚珠法。如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动，说明正确，否则绕组有接错现象。

（2）指南针法。如果绕组没有接错，则在一相绕组中，指南针经过相邻的极（相）组时，所指的极性应相反，在三相绕组中相邻的不同相的极（相）组也相反；如极性方向不变时，说明有一极（相）组反接；若指向不定，则相组内有反接的线圈。（3）万用表电压法。按接线图，如果两次测量电压表均无指示，或一次有读数、一次没有读数，说明绕组有接反处。

（4）常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。

4.处理方法

（1）一个线圈或线圈组接反，则空载电流有较大的不平衡，应进厂返修。（2）引出线错误的应正确判断首尾后重新连接。

（3）减压启动接错的应对照接线图或原理图，认真校对重新接线。（4）新电机下线或重接新绕组后接线错误的，应送厂返修。

（5）定子绕组一相接反时，接反的一相电流特别大，可根据这个特点查找故障并进行维修。

（6）把“Y”型接成“△”型或匝数不够，则空载电流大，应及时更正.根据三相交流绕组绕损症状判别故障产生的原因

在电动机修理工作中，只要细心观察其损坏的症状，便可找出损坏的原因及部位，从而能准确快速地予以修复。（1）电机绕组端部的l／3或2／3的极相绕组烧黑或稍变为深棕色，而其余的一相或两相绕组完好无损或稍微烤焦，这是由于单相运行造成的。而造成单相运行的原因是线路和电机引线联接不妥。

（2）在线圈的端部，有几匝、一卷或一极相绕组烧焦，而短级部分以外的本相或其他二相线圈较好，或稍微烤焦，这是由匝间短路引起的烧损。造成匝间短路的主要原因是导线本身维修网绝缘受损或线圈组间联线绝缘套管没有处理好而短路，这都是电机质量问题或端部碰伤，或设计并联路数多，使组间电压过高导致组间击穿，选用导线时线径太细，端部机械强度差；或线径太粗，不易弯曲整形，使绝缘层损伤造成匝间短路。

（3）短路处熔断很多导线，附近有很多的熔化铜屑，其他线圈组或另一端部没有烤焦现象，这种烧损由相间短路而引起。相间短路通常是端部相间绝缘薄膜、漆布或双层线圈的层间垫条没有垫妥，在电机受热或受潮的情况下，绝缘性能下降，导致击穿而形成相间短路，或由组间联线套管处理不妥，不了解塑料套管的耐热性较差，而把它应用在电机绕组上，因电机发热、塑料熔化，连线间短路。

（4）槽底或槽口有明显的烧伤现象。这是因接地引起的，由于制造质量差，在铁芯槽口线圈直线部分到端部转角处有急转弯，使槽绝缘受压而挤破，或槽口绝缘未封妥，成竹楔与导线直接接触，受潮后竹楔下降而接地。也可能是电机机械加工质量差，定、转子铁芯同心度差，造成定、转子铁芯相擦而产生高温，烧焦槽绝缘而接地，还有高温或受潮，电机长期高温运行，使槽绝缘烤焦、老化发脆或严重受潮，击穿槽绝缘而接地。

（5）三相绕组全部均匀焦黑，这是过载造成的。过载的原因有：端电压太低，接线不符合要求，使用不当，轴承损坏，轴套咬死，负荷重，选型不当，起动时间过长，制造质量差等。

避免电动机烧毁的措施

电动机在运行中避免烧毁，除了运行前采取必要的各种技术保护措施外，最有效、最实际的防止方法是进行正确的技术维护。主要有以下6点。

1．经常保持电动机的清洁

电动机在运行中，进风口周围至少3米内不允许有尘土、水渍和其他杂物，以防止吸人电机内部，形成短路介质，或损坏导线绝缘层，造成匣间短路，电流增大，温度升高而烧毁电动机。所以，要保证电动机有足够的绝缘电阻，以及良好的通风冷却环境，才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。

2．保持电动机经常在额定电流下工作

电动机过载运行，主要原因是由于拖动的负荷过大，电压过低，或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长，电动机将从电网中吸收大量的有功功率，电流便急剧增大，温度也随之上升，在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。因此，电动机在运行中，要注意经常检查传动装置运转是否灵活、可靠；连轴器的同心度是否标准；齿轮传动的灵活性等，若发现有滞卡现象，应立即停机查明原因排除故障后再运行。

3．经常检查电动机三相电流是否平衡三相异步电动机，其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%，这样才能保证电动机安全运行。如果超过则表明电动机有故障，必须查明原因及时排除。

4．检查电动机的温度要经常检查电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化，尤其对无电压、电流和频率监视及没有过载保护的电动机，对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热，缺油，若发现轴承附近的温升过高，就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺，轴承间隙是否过大晃动，内环在轴上有无转动等。出现上述任何一种现象，都必须更新轴承后方可再行作业。

5．观察电动机有无振动、噪声和异常气味 电动机若出现振动，会引起与之相连的负载部分不同心度增高，形成电动机负载增大，出现超负荷运行，就会烧毁电动机。因此，电动机在运行中，尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动，接地装置是否可靠，发现问题及时解决。噪场声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆，必须随时发现开查明原因而排除。

6．保证启动设备正常工作电动机启动设备技术状态的好坏，对电动机的正常启动起着决定性的作用。实践证明，绝大多数烧毁的电动机，其原因大都是启动设备工作不正常造成的。如启动设备出现缺相启动，接触器触头拉弧、打火等。而启动设备的维护主要是清洁、紧固。如接触器触点不清洁会使接触电阻增大，引起发热烧毁触点，造成缺相而烧毁电动机；接触器吸合线圈的铁芯锈蚀和尘积，会使线圈吸合不严，并发生强烈噪声，增大线圈电流，烧毁线圈而引发故障。

因此，电气控制柜应设在干燥、通风和便于操作的位置，并定期除尘。经常检查接触器触点、线圈铁芯、各接线螺丝等是否可靠，机械部位动作是否灵活，使其保持良好的技术状态，从而保证启动工作顺利而不烧毁电动机。

电动机启动困难或不能启动的原因和处理方法

故障原因和处理方法如下：（1）某一相熔丝断路，缺相运行，且有嗡嗡声。如果两相熔丝断路，电动机不动且无声。找出引起熔丝熔断的原因排除之，并更换新的熔丝。

（2）电源电压太低，或者是降低起动时降压太多。是前者应查找原因；是后者应适当提高起动压降，如用的是自耦减压起动器，可改变抽头提高起动电压。

（3）定子绕组或转子绕组断路，也可能是绕线转子电刷与滑环没有接触，应检查修复。

（4）定子绕组相间短路或接地，可用兆欧表检查。（5）定子绕组接线错误，如误将三角形接成星形，或将首末端接反，应检查纠正。

（6）定子与转子铁心相擦。

（7）轴承损坏或被卡住，应更换轴承。

（8）负载过重，应减小负载。

（9）机械故障，被带作业机械本身转动不灵活，或卡住不能转动。

（10）皮带拉得过紧，摩擦加剧，应调整皮带松紧度。

（11）起动设备接线有错误或有故障，检查纠正，排除故障。

电动机温升过高或冒烟的原因和处理方法

（1）当电压超过电动机额定电压10%以上，或低于电动机额定电压5%以上时，电动机在额定负载下容易发热，温升增高，应检查并调整电压。

（2）三相电源电压相间不平衡度超过5%，引起三相电流不平衡，使电动机额外发热，应调整电压。

（3）一相熔丝断路或电源开关接触不良，造成缺相运行而过热，应修复或更换损坏的元件。

（4）绕组接线有错，误将星形接成三角形，或误将三角形接成星形，在额定负载下运行，都会使电动机过热，应检查纠正。

（5）定子绕组匝间或相间短路或接地，使电流增大，调损增加而过热。若故障不严重，只需重新加包绝缘，严重的应更换绕组。

（6）定子一相绕组断路或并联绕组中某一支路断线，引起三相电流不平衡而使绕组过热。

（7）笼型转子断条或绕线转子线圈接头松脱，引起电流过大而发热。可对铜条转子作焊补或更换，对铸铝转子应更换转子。

（8）轴承损坏或磨损过大等，使定子和转子相碰擦，可检查轴承是否有松动，定子和转子是否装配不良。

（9）负载过大，应减轻负载或换用大功率的电动机。

（10）被带作业机械有故障而引起过载，应检查被带机械，排除故障。

（11）起动过于频繁，应减少起动次数。

（12）使用环境温度过高（超过40℃），使电动机进风太热，散热困难，应采取降温措施。

（13）电动机内外积尘和油污太多，影响散热，应消除灰尘和油污。

（14）电动机风道阻塞，通风不畅，进风量减小，应消除风道口杂物及污垢。

（15）电动机内风扇损坏，装反或未装，应进行正确安装，损坏的风扇应修复或更换。

电动机轴承过热的原因及处理方法（1）轴承损坏，应更换。

（2）滚动轴承润滑脂过少、过多或有铁屑等杂质。承轴润滑脂的容量不应超过总容积的70%，有杂质者应更换。

（3）轴与轴承配合过紧或过松。过紧时应重新磨削，过松时应给转轴镶套。

（4）轴承与端盖配合过紧或过松。过紧时加工轴承室，过松时在端盖内镶钢套。

（5）电动机两端盖或轴承盖装配不良。将端盖或轴承盖止口装进、装平，拧紧螺钉。

（6）皮带过紧或联轴器装配不良。调整皮带张力，校正联轴器。（7）滑动轴承润滑油太少、有杂质或油环卡住。应如加油、换新油，修理或更换油环。

电动机在哪些情况下必须切断电源？

（1）起动时电动机不动也无声；

（2）起动时有嗡嗡声，转速很慢，起动困难；

（3）起动时起动器内火花不断或冒烟；

（4）在运行中发生人生安全事故；

（5）电动机温升超过允许值；

（6）轴承温度过高；

（7）振动剧烈；

（8）缺相运行；

（9）有焦糊味；

（10）冒烟或起火；

（11）有异常响声；

（12）电动机定子和转子相擦碰；

（13）电动机所带作业机械发生故障；

（14）电动机传动装置失灵或损坏。

第二篇：电动机四象限运行

电机四象限运行

1、什么是单象限和4象限？

以电动机的转速为纵座标轴，以转矩为横座标轴建立的直角坐标系，用来描述电动机的四 种运转状态，即正向电动，回馈发电制动，反接制动，以及反向电动四种运转状态。每一种状态的机械特性曲线分别在直角坐标系的四个象限。如果装置只能满足电动机的电动运转状态，那么它就是单象限的。如果装置驱动在电动状态时，能够从电动状态进入第二象限运行，也能从电动状态进入第四象限运行，那么装置是四象限的。单象限装置只能正向电动，或反向电动，不能从电动运行进入再生发电运行。

左半部是众所周知的可逆变频器原理图，各位同行一看便知。而右半部分电机分别处于四象限运行的转矩方向和转速方向（也是旋转方向）图。现简单分析如下：

当电机通常是处于处于第一象限运行，我们称其为正转（顺时针反向）电动状态，电动机通过变频器以不同的转速从电网吸收电能，并将其转换为机械能。电动机的电动转矩和旋转反向一致，也是顺时针方向。负载机械转矩和电动机电动转矩相反，当电动转矩大于负载转矩时，电动机升速，当电动转矩等于负载转矩时，电机匀速运转。

当我们电机处于某一转速运行在第一象限运行时，当变频器的给定频率突然变小，不管变频器的减速参数如何设定，只要是频率下降减速度大于电动机带负载的惯性减速速率，那么电机由电动状态变为发电状态，它将机械动能通过逆变模块的续流二极管并由制动单元控制向制动电阻放电，将机械能通过制动电阻发热耗掉，这时电机运转方向仍为正转（顺时针），而电机的电动转矩方向和第一象限相反，也就是和转动方向相反（逆时针），电动机对机械负载起制动作用，使得电机运转减速度加快。我们称其为发电能耗制动状态，如果具有回馈制动单元的话，它可以将机械能通过回馈制动单元向电网回馈。第三象限和第一象限过程相同，只不过电动转矩和旋转方向分别相反。而第四象限和第二象限过程相同，也只不过是电动转矩和旋转方向分别相反。

2、关于控制器的象限和电机的象限：

单象限：能量只能单向流动。四象限：能量可以双向流动。

电机和变频器都有自己的象限，不要搞混了。

*电机的单象限运行，指电机电动运行。四象限指发电运行。*变频器的单象限运行，指能量从电网进入变频器。四象限指能量还可以回馈电网。

可能有这种情况：

a.单象限运行的变频器带四象限运行的电机。电机发电的能量提升了母线电压，或在制动单 元消耗掉。

b.单象限的直流调速换向麻烦，需要改变励磁或电枢的正负来实现反转。

四象限的直流调速有两组整流桥，输出方向相反，正转时其中一组工作，反转时另一组工作。

需要注意的主要是换向的时间问题：

对于单象限的调速器，当电机需要反转时，要加时间继电器。无论是改变励磁方向还是改变电枢方向，都必须等待一段时间，就是说不允许工作中突然换向。因为励磁线圈和电枢线圈通的都是直流电，需要时间来释放能量，如果换向太快将会把整流桥反向击穿。而四象限的调速器不存在此问题，因为两组整流桥方向相反，当一组停止输出时，另一组正好可以给电机释放能量。

3、关于变频器和直流调速器的互换：

从理论上讲，磁场矢量控制的交流电机变频装置，完全可替代直流调速系统，当然要实现4象限运行，IGBT和整流二极管都要反并联，以实现电流的反向。电机也要求有速度反馈，如测速发电机或者码盘等，另外还要根据负载的特性，选择电动机的恒扭矩和恒功率的调速范围。

4、怎样实现变频器的4象限驱动功能？

采用英国CT的Unidriver系列交流驱动器、还有ABB、西门子的变频器都可以实现四象限驱动功能。使用时，电机要换成交流电机，同时，变频器要配能耗单元，有两种方式可选。

⑴ 采用制动单元+制动电阻，将电机反相时产生的方向再生电流消耗掉，否则易烧毁变频器或引起变频器跳闸。

⑵ 采用逆变器，将逆变器接在变频器的直流母线上，当产生方向再生电流时，变频器直流母线电压升高，通过逆变器将直流母线的直流高电压变成和交流电网同步的交流电，反

馈回电网，实现了节能作用。该方式常用于多台大功率变频驱动。

5、关于直流电机传动设备的4象限运行：

开卷和收卷这样的恒功率负载,卷的半径小的时候，力臂短，扭矩小，电机的转速高；卷的半径大的时候，力臂长，扭矩大，电机的转速低，这样也能实现收放卷线速度的恒定，当然要检测卷的半径。对于这样的恒功率负载，我认为应该选择基速（就是定子最高电压所对应的速度）较小的电机，更大的速度范围为弱磁升速，这样才能充分发挥电机的效能。

同样，交流异步电机的变频调速也有基速上下之分，只不过基速之下是变频变压（φ恒定）恒扭矩调速；基速之上为恒压升频（φ减小）恒功率调速.

第三篇：电动机工作效率分析

电动机工作效率分析

电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能。能提供的功率范围很大，从毫瓦级到千瓦级。机床、水泵、皮带机、风机等需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动机玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活中的各个方面。提高电动机工作效率有着极其重要的意义。

从节约能源、保护环境出发，高效率电动机是现今国际发展趋势，美国、加拿大、欧洲相继颁布了有关法规。欧洲根据电动机的运行时间，制定的CEMEP标准将效率分为eff1（最高）、eff2、eff3（最低）三个等级，从2003-2006年间分步实施。最新出台的IEC 60034-30标准将电机效率分为IE1（对应eff2）、IE2（对应eff1）、IE3、IE4（最高）四个等级。我国承诺从2011年7月1日起执行IE2及以上标准。

随着我国加入WTO，我国电机行业所面临的国际社会的巨大竞争压力和挑战日益加剧。从国际和国内发展趋势来看，推广中国高效率电动机是非常有必要的，这也是产品发展的要求，使我国电动机产品跟上国际发展潮流，同时也有利于推进行业技术进步和产品出口的需要。据统计，2002年我国电机耗电占全国耗电量的60%以上，其中小型三相异步电机耗电约占35%，是耗电大户，所以开发中国高效电动机是提高能源利用率的重要措施之一，符合我国发展的需要，是非常必要的。

目前我国工业能耗约占总能耗的70%，其中电机能耗约占工业能耗的60%～70%，加上非工业电机能耗，电机实际能耗约占总能耗的50%以上。而现今高效节能电机应用比例低。根据国家中小电机质量监督检验中心对国内重点企业198台电机的抽样调查，其中达到2级以上的高效节能电机比例只有8%。这对整个社会资源产生了极大的浪费。

电动机的效率是输出效率P2与输入效率P1的比值，一般用百分数表示，即η=（P2/P1）×100%。

电动机输入效率减去内部总损耗ΣP即为输出效率，即P1-ΣP=P2，内部损耗全部转换为热能。

希望电动机内损耗低，也就是希望电动机的效率高。通常电动机的效率在75%～95%范围。

电动机经修理后如果效率降低，则说明电动机损耗增大所致。由于损耗增大，电动机温升增高，绝缘寿命降低，这是所不希望的结果。

损耗的增大有以下的四个方面：铜损耗增大，铁损耗增大，机械损耗增大，杂散损耗增大。

一、电动机铁损耗增大的原因

1、导线规格不符，比如电磁线径选细。应按原始记录或图纸选用。

2、线圈尺寸做大，使线圈电阻增大。要求合理设计绕线模，条件允许时，可适当缩短线圈端部长度。

3、三相绕组不对称。应检查三相绕组接线，各线圈匝粗线条以及极相组接线等是否正确。

4、绕组并联支路内有环流。应检查绕组并联支路是否对称，有无短路点。

5、用不截面积的导线并绕，使各支路电流密度分布不均。尽可能选用截面积相同或相近的导线并绕。

6、更换的转子铜条材质不合要求，导电率低。应选用合适牌号铜材，一般笼型转子的工作笼是用紫铜、起动笼是用黄铜制作的。

7、铸铝转子有缺陷，如铸铝含有气孔、裂纹、断条等。可用短路侦察器检查，及时处理故障点。

8、绕线转子电刷压力过大，增加摩擦损耗。应调整刷压，并使各电刷刷压差在正负10%以内。

9、集电环与举刷装置中的短路环接触不良。

10、铜笼转子的铜条与端环焊接不良，使电阻增大。应测试直流电阻和检查焊接部位，查出后重新焊好。

二、铁损耗增大的原因

1、由于不正确加热拆除旧绕组，铁心冲片被短路，冲片之间的绝缘漆烧焦，增大铁心涡流损耗和磁损耗。

2、为了嵌线方便锉大槽口，使槽口处冲处短路，增加了铁心表面损耗和脉振损耗。

3、更换铁心时采用单位损耗高的铁心代替。

三、机械损耗增大的原因

1、轴承质量不佳，有缺陷或有故障。应检查轴承，确认存在质量不合格时要更换合格轴承。轴承质量合格，但因操作不当，也会造成缺陷。

2、填充润滑脂过多或过少，或润滑脂材质不各格等，造成机械损耗增加。应按工艺要求选用合适牌号的润滑脂和填加量。

3、轴承配合尺寸公差不符。应按正确的轴承配合公差配制零部件。

4、风扇叶变形，风扇叶与挡风板距离不合适。

5、绕组端部形状不符要求，增大了通风损耗。

6、封闭扇冷式电动机的外风扇罩与风扇外圆间隙过大增加风耗。

7、风扇丢失或忘记装上。

8、转子安装不正，使气隙不均，造成定、转子相擦，增加机械摩擦损耗。

9、轴承的轴瓦挡油圈与转轴相擦，增加摩擦损耗。

10、电刷与集电环接触摩擦损耗增加。应检查电刷牌号和滑环表面状态，选用合适电刷；清除滑环表面污垢，清除滑环缺陷。使电刷与滑环的接触面不少于75%。

四、杂散损耗增大的原因

1、绕组型式选择不当。

2、改极数重绕时，定、转子槽配合选择不当。

3、电动机铁心经锉槽口使齿谐波磁勇幅值增大。

4、气隙不均，要重新安装找正。

5、三相绕组不对称，要求尽可能用三相对称绕组，在一般情况下，不要用三相非对称分数槽绕组。

6、线圈重绕时，磁路过饱和，使气隙磁通波形畸变。

7、在直槽电动机中，并联支路选择不当。

8、修理有故障的铝笼时，可改为铜笼，降低铜损耗和杂质损耗。

9、定子铁心内圆不可轻易加工，防止冲处短路。

美国于本世纪初又出现了更高效率的所谓“超高效电动机”。一般而言，高效电动机与普通电动机相比，损耗平均下降20%左右，而超高效电动机则比普通电动机损耗平均下降30%以上。因为超高效电动机的损耗较高效电机有更进一步下降，因此对于长期连续运行、负荷率较高的场合，节能效果更为明显。要实现从普通电机到超高效电机的效率提高，除了增加硅钢片和铜线的用量以及缩小风扇尺寸等措施外，还必须在新材料的应用、电机制造工艺以及优化设计等方面采取措施，以控制成本和满足电机结构尺寸的限制。国外很多企业在这些方面开展了积极的研究，并取得了一些进展。一般电工钢片经加工成铁心压装入机座后，铁耗大幅度增加，而英国Brook Hansen公司与钢厂合作，应用一新研制成功的电工钢片，加工成铁心制成电机，铁耗在加工前后变化不大。日本东芝公司是美国高效电机和超高效电机的主要供货商之一。该公司声称由于改进了制造工艺和采用新材料，使高效电机的成本下降了30%，所采取的措施包括：应用特殊的下线工具，提高定子槽满率，增加铜线的截面积；提高制造精度，缩短间隙长度，从而减小励磁电流及其所引起的铜损；采用转子槽绝缘工艺，降低杂散损耗；采用激光铁心叠压工具，使铁损下降。由于铜比铝的电阻率降低40%左右，所以如果用铸铜转子代替铸铝转子，电机总损耗将可显著下降。这些年，国际铜业协会在美国能源部的支持下，进行了压力铸铜工艺的研究，现今已解决高温模具的材料以及相关的压铸工艺问题，从而使得有可能较经济地批量生产铸铜转子电机。2003年6月，德国SEW Eurodrive公司已运用此项压铸技术成功地推出了采用铸铜转子的齿轮电动机系列。意大利科技教育部组织相关机构开展了铸铜转子和铸铝转子的性能数据对比试验项目。该项目由意大利LAFERT电机公司、Thyssen Krupp钢铁公司和法国FAVI铸铜公司合作进行。试验在不改变定、转子槽形，仅改变磁性材料和长度的情况下进行，所得的数据表明，采用铸铜转子，可使电动机的能耗在原有基础上降低15%～25%，电机效率可提高2%～5%。但由于转子电阻降低会引起启动转矩下降，因此在设计时应进行其他参数的调整，以使之在提高效率的同时，满足其他主要性能指标。

第四篇：电动机的运行维护和事故处理

电动机的运行维护和事故处理

一、电动机的启动前的检查（苏华泵业，关注微信公众号suhuapump)1.电动机周围应清洁、无杂物、无漏水、无漏气且无人工作。

2.电动机及其控制箱座无异常现象，外壳接地良好，电动机引线已接负。3.机械部分应完好，外露旋转部分应装有完好的防护罩。4.如电动机停运的时间超过规定时间或电动机受潮时，应有电气运行人员测定其绝缘电阻合格。

5.电动机底座螺栓应牢固不松动，轴承油的油位油色正常。6.用手盘动机械部分，应无卡涩、摩擦现象。

7.检查传动装置应正常，例如，传动皮带不应过紧或过松、断裂、联轴器应完好等。

8.有关各部测温元件显示或指示正常。

9.冷却装置完好，水冷却器水源应投入，且无漏水情况、压力、流量正常。

二、电动机启动注意事项

1.打中容量的启动机启动前应通知单元长和值长，并采取必要的措施，以保证电动机能顺利启动。

2.电动机启动电流很大，但随着电动机转数的上升，在一定时间内，电流表的指示应逐渐返回到额定值以下，如果在预定时间内不能返回，则应立即停用该电动机并查明原因，否则不允许再次启动。

3.电动机启动时应监视从启动至升速的全过程直至转数正常，如果启动过程中发生振动、异响、着火等情况应立即停用。

4.对新投运或检修后的电动机初次启动时，应注意旋转方向的一致性，方向相反时应停运倒换相序。

三、电动机运行中的监视 电动机运行中的外部检查，由该电动机的值班员负责，但对重要的电动机如给水泵、引风机、送风机、一次风机、凝结水泵等，电气值班人员应按巡回检查制度的规定进行检查和维护，当电气人员在检查过程中发现电动机运行不正常时，必须通知该机组的值班人员或值长，然后才能改变电动机运行方式，仅当发生必须立即停运的故障时，才可先行停止电动机的运行，但应尽快通知值班人员和汇报值长。（苏华泵业，关注微信公众号suhuapump)

运行中电动机的检查项目如下： 1.监视电动机电流不超过额定值； 2.电动机各部分的温度不超过规定值，3.电动机及其轴承的声音正常，无异常气味； 4.电动机的振动、串动不超过规定值，5.轴承润滑情况良好，不缺油，不漏油，油位、油色正常，油环转动正常，强制润滑系统工作正常, 6.电动机冷却系统，包括冷水系统正常；

7.电动机周围清洁，无杂物，无漏水、漏油现象； 8.电动机各防护罩、接线盒、控制箱等无异常现象。

四、异常与事故处理

三相异步电动机的故障一般可分为电气方面故障和机械方面故障。电气方面故障包括各种类型的开关、按钮、熔断器、定子绕组、转子绕组及起动设备等故障。机械方面故障包括轴承、风叶机壳、联轴器、端盖、轴承盖、转轴等故障。当电动机发生故障时，应仔细观察所发生的现象，如转速快慢程度、温度变化，是否有不正常的响声和剧烈振动，开关和电动机绕组内是否串火冒烟及焦臭味，根据故障现象，迅速判断故障原因。不少故障的现象很相似，应从多方面的现象做出正确的判断。例如：电动机三相电流不平衡，既可能是电动机本身的问题，也可能是运行过程中的问题，（如电压不对称、气隙不平衡，绕组短路、断线、嵌反、接线错误等）

电动机常见的异常和故障作具体分析 1.电动机不能起动可能原因如下：（1）电源未接通。

（2）定子或转子绕组断路。（3）定子绕组相间短路。（4）定子绕组接地。（5）定子绕组接线错误。（6）熔断器烧断。

（7）过电流继电器电流整定较小。（8）负载过大或传动机械被卡住。（9）控制设备接线错误。

对应处理方法如下：

（1）检查开关、接触器及电动机引出线头，将故障查处排除。

（2）用兆欧表或万用表进行检验，发现断线处，重新焊接，包上绝缘或更换绕组，此故障发生在电动机绕组的端部、各绕组元件的接线头、引出线端等附近。（3）用兆欧表或万用表检查相内绝缘，翻出损坏的绕组，进行绝缘处理。（4）逐项检查，清除接地点，若是受潮引起，应进行干燥处理；若由绝缘老化引起，应更换绕组，此故障一般发生在绕组伸出槽外交接处。

（5）更正错误接线，电动机起动时，由于绕组流过电流方向变反，使电动机的磁动势和电抗不平衡，因此引起电动机振动、噪声、三相电流严重不平衡，电动机过热转速降低以致造成电动机不转，熔断器烧断。（6）查出烧断原因，排除故障，换上新熔断器。（7）选择合适的整定电流。

（8）选择较大容量电动机或减轻负载，如是传动机械被卡住，应组织消除。（9）校正接线。

2.电动机带负荷时转速低于额定转速可能原因如下：（1）用万用表检查电源电压。（2）停用，交检修处理。（3）减轻负荷。3.轴承过热可能原因如下：（1）轴承损坏。

（2）轴承与轴配合过松或过紧。（3）轴承与端盖配合过松或过紧。（4）润滑油过多、过少或油质不好。（5）皮带过紧或轴器安装不好。

对应处理方法如下：（1）更换轴承。

（2）过松时，转轴镶套；过紧时，重新加工或更换。（3）过松时，端盖镶套；过紧时，重新加工或更换。（4）放或加润滑油，油质不好更换润滑油。（5）调整皮带张力，重新调整联轴油器。

4.电动机振动可能原因如下：

（1）转子不平衡，轴中心未对准。

（2）所带动机械（例如皮带轮）不平衡，轴承偏心。（3）转轴弯曲。

（4）底脚固定螺栓松动。

（5）三相电动机仅两相运行或个别绕组断线。对应处理方法：

当电动机振动超标时，应立即停用，检查原因或校动平衡、校正转轴、紧螺栓、修好线路。否则，可能损坏设备，甚至烧坏电动机。

五、电动机运行中跳闸

正在运行中的电动机如果突然发生故障信号，且电流表指示到零，指示灯信号显示开关跳闸，电动机停止转动等现象，说明电动机已自动跳闸，此时应做如下处理。

1.如果备用电动机自动投入，应复位信号，将各控制开关复位到对应位置。2.将故障电动机停电，检查处理。电动机运行中，自动跳闸的主要原因如下：（1）电动机及其电气回路发生短路故障，由保护装置动作跳闸，例如，电动机因绝缘损坏而短路，因绕组过热而烧断，外界大量水引入而短路或接地。（2）电动机所带机械严重故障，负载急剧增大而油过负荷或过电流保护动作跳闸。

（3）电动机本身保护误动作跳闸，例如接线错误，继电器故障、保护整定有误，直流系统两点接地等，此时，电气系统上无冲击现象。（4）电动机电源发生故障，如380v电动机经常经常因电源电压瞬间降低或失去而造成失压跳闸，或是开关本身故障以及人为或小动物碰动开关引起。（5）电动机两相运行，如熔断器一相，电源缺相，开关一相接触不良等。（6）根据电动机自动跳闸后，电气运行人员在处理时不鞥草率行事，例如，当检查发现跳闸原因熔断器一相或热电偶保护动作时，不应以单纯进行熔断器调换或复归热继电器后便要求重新起动，而应分析发生这些情况的原因，如测量电动机绝缘电阻，检查有无机械制动，确认正常后方可重新起动，若重新起动后又跳，通知检修处理。

六、电动机运行声音异常

有经验的值班人员能从电动机的异常声中做出故障性质的初步判断。1.机械方面的原因

（1）电动机风叶损坏或紧固风叶的螺丝松动，造成风叶与端盖相碰，它所产生的声音随着碰击的轻重时大时小。

（2）由于轴承磨损或轴心不正，造成电动机转子偏心，严重时可能使定、转子相摩擦，使电动机产生振动和不均匀的碰擦声。

（3）电动机基础不牢或因长期使用，使得底脚螺栓松动，因而在电磁转矩作用下产生不正常的振动声。

（4）电动机轴承内缺少润滑油，造成干磨运行或轴承中钢珠损坏，因而在电动机轴承座内发生异常的“咝咝”声或不规则的“嚓嚓”声，2.电磁方面原因

（1）电动机带负载运行时，转速明显下降，并发出低沉的吼声，可能是三相电流不平衡、负载过重或是两相运行。

（2）定、转子绕组发生短路故障，或鼠笼式电动机转子断条，则电动机发出时高时低的嗡嗡声，机身伴随有轻微振动。

运行中遇到上述情况时，有条件的应投入备用电动机，无备用者，则应视情况轻重分别处理。如振动超标、明显两相运行等立即停机处理；如性质较轻、应及时争取停机处理。（苏华泵业，关注微信公众号suhuapump)

七、电流表指示上升或降至零

此种情况可能为两相运行（缺相运行），缺相运行的电动机，由于不能及时被发现，极有可能烧坏电机，若发现则应立即停机处理。

八、电动机发热

运行中的电动机如发现本体温度显著上升，且电流增大时，值班人员应迅速查找原因并进行处理。

1.检查所带动机械部分有无故障，是否有摩擦或卡住现象，如为机械部分的原因，应迅速起动备用电动机，停用故障电动机。

2.检查机械负荷是否增大，如数负荷增大，设法减少负荷，并查明负荷增大的原因。

3.检查电动机通风系统有无故障。如属通风不良等原因应迅速排除，否则采取强制风冷措施。对使用冷却水冷却者应检查水温和流量是否正常、管道是否有堵塞现象；否则，要减少负荷或起动备用电动机，停用故障电动机以免电动机过热而损坏。

4.判断是否缺相运行。

5.检查电动机每相电流及振动情况判断是否内部发现故障，根据检查结果必要时应停用电动机进行检查处理。

九、电动机着火

电动机运行中起火是应紧急停用，并隔绝其电源，使用1211、CCI4、CO2灭火器灭火，必要时通知消防人员配合。（苏华泵业，关注微信公众号suhuapump)

十、下列情况应紧急停用电动机 1.发现危急人身、设备事故时。

2.电动机所带动的机械损坏至危险程度，不能继续运行时。3.电动机或其起动调节装置起火。4.电动机发生强烈振动时。

紧急遮断电动机后，应立即汇报单元长、值长、即使是重要的厂用电动机，在遇到上述情况时同样应停止其运行。但在下列情况下，则可起动备用电动机，然后停用。

（1）电动机有不正常声音或绝缘烧焦气味时。（2）电动机内或其起动调节装置出现火花及冒烟。（3）电动机的电流超过正常运行值时。

（4）电动机出现不正常振动时。（超过标准）（5）电动机轴承温度超过允许值时。

第五篇：电动机效率与损耗分析

第一章 电动机效率与损耗分析

异步电动机输入电功率，输出机械功率，在运行过程中产生恒定损耗和负载损耗。恒定损耗包含风摩耗和铁心损耗，是不随负载大小变化的损耗。负载损耗包含定子绕组损耗、转子绕组损耗和负载附加损耗(或称负载杂散损耗)，对绕线转子电机还包含电刷及转子外接电路的电损耗。

恒定损耗是电动机运行时的固有损耗，它与电动机材料、制造工艺、结构设计、转速等参数有关，而与负载大小无关。

1、铁心损耗（含空载杂散损耗），亦简称铁耗，是恒定损耗的一种，由主磁场在电动机铁心中交变所引起的涡流损耗和磁滞损耗组成。铁心损耗大小取决于铁心材料、频率及磁通密度，近似的表示为： 磁通密度B与输入电压U成正比，对某一台电动机而言，其铁耗近似于与电压的平方成正比。铁耗一般占电动机总损耗的20%~25%。

2、风摩耗也称机械损耗（何不称为“机械损耗”？），是另一种恒定损耗，通常包括轴承摩擦损耗及通风系统损耗，对绕线式转子还存在电刷摩擦损耗。机械损耗一般占总损耗的10%~50%，电动机容量越大，由于通风损耗变大，在总损耗中所占比重也增大。

3、负载损耗主要是指电动机运行时，定子、转子绕组通过电流而引起的损耗，亦称铜耗。它包括定子铜耗和转子铜耗，其大小取决于负载电流及绕组电阻值。铜耗约占总损耗的20%~70%。

4、杂散损耗（附加损耗）P主要由定子漏磁通和定子、转子的各种高次谐波在导线、铁心及其他金属部件内所引起的损耗。这些损耗约占总损耗的10%~15%。§1-2电动机的效率

电动机的效率与损耗相对值(P)的关系如下式所示 = 1一Σ P 式中 Σ P—— 电机总损耗

Σ P =（++++ P）／Pl P1—— 电机输入功率

当一台电机效率为0.87时，由上式可见其损耗相对值为0.13，如损耗下降20％，则由上式可求得效率为0.896，即效率提高了2.6个百分点。并由此可见，如一通用系列的效率平均值为0.87，作为高效率电机系列，其损耗如平均下降20％以上，则系列的平均值也应提高2.6个百分点以上。§1-3 端电压变动时电机的损耗

电机铭牌上电压值是电机设计时的依据，实际运行时电网上电压是波动的，我国规定低压系统中电压允许变化±10%，在一个工厂中电压变动往往超过这一范围，电压变动对电机各部分损耗有什么影响，电压调节在什么范围内变动能够节电，这是值得分析的问题。

国内外许多资料表明，电压低于额定值不超过10%，对一个系统，一个工厂往往是节电的。例如在保证供电电压合格范围内，降低配电压2—3%，无论对住宅、商业、工业负荷都起到节电的效果。工厂降压运行（-5%左右）同样能够节电，而升压（+5%左右）则增加电能消耗。当然降压范围不能太大，否则引起电动机过负荷能力降低及某些重载负荷过电流等问题。但-5%范围内，一般不会出现这些问题。

电压变化在负载不同时对电机效率影响是不同的。在重载时提高电压在一定范围(从342伏提到380伏)可以提高效率,再提(412伏)则效率反而下降。但轻载时，电压从342伏上升则效率越来越低，如何调整线路电压及个别调整电机端电压力可以达到节能的效果。

§1-4 三相电压不平衡时异步电动机运行损耗分析

由于三相负载不对称，常常引起供电电压不平衡。这不平衡电压在异步电机中产生三相不平衡电流。用对称分量法可以分成正序、负序及零序电流。当定子绕组Y接时，则零序电流为零。其中正序电流产生转矩，使电机转运，负序电流产生一反转矩，使输出转矩有所减少，当电压不平衡值小于10%时，负转矩不大，一般可以不计。但对于负序磁场在转子中产生损耗以及定子电流由于不平衡而使损耗增加必须给予关注。一般电压不平衡时，其三相相位差不能保持120度，而相位变动后，产生的负序损耗及定子铜耗增加随电压不平衡度的增大而达到不允许的结果。因而保持供电电压平衡，可以节约电能。§1-5电源频率变化对电机损耗的影响

目前各国对于电源频率允许偏差范围的规定是不同的。在实际正常运行中，日、美控制在±0.01周/秒，而我国许多缺电系统有时频率偏差超过±0.2周/秒。在电力系统网络化的今天，公共电源频率的稳定是有保证的。这里只需要考虑专用电源（比如变频电源）频率变化对电机损耗的影响。

对于风机泵类负载，由于轴转矩与转速的平方成正比变化，频率降低后，转速下降，转矩也下降，使定子及转子电流下降，因而电机效率有所提高,再加上轴功率有大幅度下降，电机输入功率同样大幅度下降,所以风机泵类负载采用变频调速，在低速时可获得好的节能效果。[风量减小，是否允许？] §1-6 非正弦波形电源下的异步电动机损耗

大多数静止变频器的输出电压波形是非正弦的，通过傅里叶级数分析其中除基本分量外尚有大量谐波分量。这在异步电动机中产生谐波电流及谐波磁动势。与分析三相电动机磁动势空间谐波一样，可以对此分析，例如相电流中有5次时间谐波分量，则A，B及C相5次（时间）谐波磁动势分别为：

这说明5次时间谐波产生的旋转磁动势，其转速为5倍基波同步速，方向与基波旋转方向相反。同样可以证明7次谐波磁动势转速为7倍基波同步速，方向与基波旋转方向相同。§1-7电动机起停损耗

有些负载要求断续运行，停止部分时间比运行时间长得多，采用起-运-停循环运行方式（ON-OFF）有可能比负载运行-空转-负载运行节约大量能耗（即电机空载损耗乘停运时间）。但起-运-停方式，需多次起动电机，使定子绕组频繁受到冲击力，鼠笼转子也会因发热不均匀，产生热应力，多次疲劳会使转子导条断裂。起动时电机发热增多而散热条件较稳态运行差，多次起动也会使电机过热。因此对起动次数都有规定。采用高转子电阻电机，可以减少定转子起动电流，所以可减少能耗及电流冲击影响。当然高转子电阻运行时滑差和损耗增加，应综合比较。对于大中型电动机而言，起停损耗需要考虑的因素还要多，比如电动机直接起动方式时，考虑到起动困难、对相邻设备可能造成影响等因素，管理人员往往会让电动机长时间的空转而减少电动机的起动次数，从而造成大量的能源浪费。另一方面，感应电动机的全压直接起动对电力系统短路容量的要求较高，为此电力系统必须提供更高的供电能力，用户也因此必须支付更多的费用。第三方面是电力系统长时间的运行在相对较低的符合率，系统供电效率较低。因此对于大中型电动机来说，起停损耗问题要从系统角度来周全考虑，通过改变起动方式来节约电力是一种选择。

§1-8电动机的节能潜力

1、根据统计数据可知，37kW 以上电动机数量虽少，但要承担一半以上总的电动机用电量。因为这些功率较大的电机大部份工作在高负荷，长期连续运行的状态，因此这部份电机的效率历来受到一定的重视，电机的效率水平也相应地处于较高的水平，电机功率为90kW 时效率已达0．94左右。但是应该看到小功率电机，max.book118.com，由于其数量庞大，所以37kW 以下的电机也传递了近一半的电能，因此通过降低损耗提高电动机的效率对