高效電機(jī)是符合國(guó)家節(jié)能減排政策趨勢(shì)的必然發(fā)展方向；但如何能把握好高效電機(jī)性能及成本承受能力，是每一家電機(jī)廠都無(wú)可回避的問(wèn)題。降耗提效是關(guān)鍵措施。

三相異步電機(jī)損耗組成

●定子繞組中電流通過(guò)所產(chǎn)生的銅耗。

● 轉(zhuǎn)子繞組中電流所產(chǎn)生的導(dǎo)體（鋁或銅）損耗。

● 鐵心中磁場(chǎng)所產(chǎn)生的渦流和磁滯損耗。

● 由于風(fēng)扇和軸承轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的通風(fēng)和摩擦損耗。

● 由氣隙磁場(chǎng)高次諧波所產(chǎn)生的負(fù)載雜散損耗。

降低電機(jī)損耗提高效率措施

由于電機(jī)的損耗分布隨電機(jī)功率大小和極數(shù)不同而變化，因此為降低損耗，應(yīng)對(duì)不同功率和極數(shù)電機(jī)的主要損耗分量采取不同的措施。

?降低定子銅耗

降低定子繞組中電流通過(guò)所產(chǎn)生的銅耗，在電機(jī)繞組匝數(shù)不變的情況下,可加大導(dǎo)線線徑而減小繞組電阻降低銅耗。

?降低轉(zhuǎn)子導(dǎo)體損耗

降低轉(zhuǎn)子繞組中電流通過(guò)所產(chǎn)生的導(dǎo)體（鋁或銅）損耗，通過(guò)控制轉(zhuǎn)子鑄造時(shí)的壓力、溫度以及氣體排放路徑等措施，減少轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中的氣體，從而提高導(dǎo)電率,降低轉(zhuǎn)子損耗。

如以鑄銅轉(zhuǎn)子取代鑄鋁轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子損耗可下降近40 %。銅的導(dǎo)電率比鋁的導(dǎo)電率要高，用鑄銅轉(zhuǎn)子比用鑄鋁轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的損耗要小，但以銅代鋁材料成本會(huì)增加很多。

對(duì)于鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)，保證鋁的純度非常重要，對(duì)于鑄鋁工藝，低壓鑄鋁工藝條件下完成的轉(zhuǎn)子要比高壓和離心鑄鋁完成的轉(zhuǎn)子效果好。

?增加有效材料，降低繞組損耗和鐵耗

根據(jù)電機(jī)相似原理，當(dāng)電磁負(fù)荷不變，并且不考慮機(jī)械損耗時(shí)，電機(jī)的損耗與有效材料尺寸的線性增長(zhǎng)成反比。在小功率電機(jī)中，增加材料，效率提高較大，而對(duì)效率已較高的大功率電機(jī)效率提高較小。

為了使在一定的安裝尺寸條件下，獲得較大的空間，以使能置放較多的有效材料以提高電機(jī)效率，定子沖片外徑尺寸的確定就成為一個(gè)重要因素。為有利于散熱，降低溫升，采用較大的定子沖片外徑。

當(dāng)效率達(dá)到較高數(shù)值，再單純通過(guò)材料的增加來(lái)提高效率，并不一定經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)來(lái)確定。

?高性能磁性材料和工藝措施降低鐵耗

鐵心材料的磁性能（導(dǎo)磁率和單位鐵損）對(duì)電機(jī)的效率和其他性能影響較大，同時(shí)鐵心材料費(fèi)用又是構(gòu)成電機(jī)成本的主要部份，因此選用合適的磁性材料是設(shè)計(jì)和制造高效率電機(jī)的關(guān)鍵。在小功率電機(jī)中采用較高導(dǎo)磁率的電工鋼片將可使定子銅耗顯著下降，但在較大功率電機(jī)中由于空載電流所占比例已較小，材料導(dǎo)磁率提高的效果將不明顯。

在較大功率電機(jī)中，鐵耗在總損耗中已占到相當(dāng)大的比重，因此降低鐵心材料的單位損耗值將有助于電機(jī)鐵耗的下降。

由于電機(jī)設(shè)計(jì)和制造的原因，電機(jī)鐵耗大大超過(guò)按硅鋼片生產(chǎn)廠家提供的單位鐵損值所計(jì)算的數(shù)值，所以一般在設(shè)計(jì)時(shí)將單位鐵損值增加1.5～2倍來(lái)考慮鐵耗的增加。

鐵耗增加的原因主要是由于硅鋼片的單位鐵損值是按Ep－stein方圈法對(duì)條料試品進(jìn)行測(cè)試，但在材料經(jīng)過(guò)沖剪疊壓后，受到很大的應(yīng)力使損耗增加，此外由于齒槽的存在引起氣隙齒諧波磁場(chǎng)在鐵心表面引起空載高頻損耗，這些都將導(dǎo)致電機(jī)制成后鐵耗顯著地增加，因此除了選擇較低單位鐵損的磁性材料外，尚須控制疊壓壓力和采取必要的工藝措施以降低鐵耗。

由于沖剪應(yīng)力對(duì)鐵耗影響較大，因此對(duì)沖片進(jìn)行熱處理可降低10 %～20 %的鐵耗，這對(duì)于高牌號(hào)和較薄的硅鋼片更為重要，因?yàn)檫@些材料對(duì)于應(yīng)力的敏感程度遠(yuǎn)大于一般的磁性材料。

鑒于價(jià)格和工藝因素，目前在高效率電機(jī)生產(chǎn)中，高牌號(hào)硅鋼片和薄于0.5mm的硅鋼片使用不多，一般采用低碳無(wú)硅電工鋼片或低硅冷軋硅鋼片。

?縮小風(fēng)扇降低通風(fēng)損耗

對(duì)于較大功率的2、4極電機(jī)，風(fēng)摩耗占有相當(dāng)大的比例，如2P 110kW電機(jī)風(fēng)摩耗可達(dá)總損耗的30 %左右。風(fēng)摩耗主要由風(fēng)扇消耗的功率所構(gòu)成。由于高效率電機(jī)的熱耗一般較低，因此冷卻用風(fēng)量可減少，從而通風(fēng)功率也可減少。在溫升許可的情況下，縮小風(fēng)扇尺寸可有效地降低風(fēng)摩耗。

此外通風(fēng)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，對(duì)提高通風(fēng)效率降低風(fēng)摩耗也是重要的。試驗(yàn)表明，高效率電機(jī)大功率2極部分風(fēng)摩耗較普通電機(jī)下降30 %左右。由于通風(fēng)損耗下降幅度較大，而且不需增加多少費(fèi)用，因此改變風(fēng)扇設(shè)計(jì)往往是這類高效電機(jī)所采取的措施之一。

?通過(guò)設(shè)計(jì)和工藝措施降低雜散損耗

異步電機(jī)的雜散損耗主要是由磁場(chǎng)高次諧波在定轉(zhuǎn)子鐵心和繞組中所產(chǎn)生的高頻損耗。為降低負(fù)載雜耗可通過(guò)采用Y－Δ串接的正弦繞組或其他低諧波繞組來(lái)降低各次相帶諧波的幅值，從而降低雜耗。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用正弦繞組雜耗平均可下降30 %以上。此外可采用較多的定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)以降低齒諧波幅值，從而使這部分諧波引起的雜耗下降。在工藝上可通過(guò)轉(zhuǎn)子槽絕緣處理工藝來(lái)降低轉(zhuǎn)子中的高頻橫向電流損耗，也可通過(guò)沖出氣隙工藝來(lái)改變表面高頻損耗。