有人问：高效率电机究竟有哪些门道，是否不止多用材料那么简单？经营电机销售多年，从未有过近期这么大的压力，明显感觉到客户对电机的苛求越来越专业，尤其是高效节能方面，不太好拿材料用得好、用得足等等套话应对了，毕竟各家都有成本的压力。高效电机的确不只是多用材料那么简单。在某种程度上，多用的材料可能恰恰是制约效率提升的主要因素。
能源危机、环保问题业已成为各行业正常运行的晴雨表，人们愈来愈关注能源的利用效率。尽管电机将电能转化为机械能的效率已经很高，但最高效率的获得永无止境。既要使电机与应用场合的合理匹配，又必须不断地进行设计优化和技术创新，乃至实现高效→超高效→超超高效。研究电机效率，实质上是分析各类损耗的过程，搞清楚影响各类损耗的关键性因素。●减小电流流过绕组时的损耗。提高电机效率的一种最直接的方法就是减小电枢绕组损耗。例如，通过增大槽面积，以便使用更多的铜来增大绕组的截面积进而减小其电阻，使电流流过绕组时的损耗降下来。●铁心损耗的控制。铁心损耗与铁心中磁通密度和频率两大因素有关。通常电源频率是固定的，故而为减小铁芯损耗，一般采用加长铁芯的办法。●效率的提升与材料消耗紧密相关。为了达到所要求的能耗水平，用铜量、铁心体积的增加不可避免。但损耗的降低并不总是与铜铁的消耗量增加成正相关。当铁心、线圈截面增大一定程度，损耗反而会增大，因为铁心体积增大部分同样会使铁心、线圈损耗增大，若超过因电阻减小、铁芯不饱和引起的减小量，效率反而降低。可能会存在这样一个点，过了该点，增大铁心体积时，损耗实际上反而会增大。类似地，对一定的磁通密度，通过使用更薄的叠片，就可以减小涡流损耗。●技术创新提升效率。突破闭口槽转子和铸铜转子等曾经的技术禁区，电机效率水平会获得质的飞跃。效率提升确实会以更多的有效材料消耗为代价，但正因铜线、铁心等有效材料的存在，各类损耗不可避免，单位材料产生的损耗值与材料耗用总量的乘积在一定相对稳定的条件下总有一个最小值，实现最小值或优化设计的过程是传统提高效率方法，如何改善相对稳定的条件或材质等级提升、突破传统工艺技术瓶颈等则有赖于创新性技术。二、电机效率低下的原因分析
● 定子绕组电阻大：（1）导线电阻率大或线径小、线径不匀或并绕根数少；（2）接线错误或焊接不牢；（3）实际匝数比设计值多。● 定子电流大：（1）其他损耗较大；（2）由于定子绕组不对称使三相不平衡；（3）定转子气隙严重不均匀；（4）因匝数少于正常值，此时电阻将少于正常值；（5）绕组接线不正确。● 转子绕组（或导条）电阻大：（1）铝（铜）的电阻率较大；（2）铸铝转子导条或端环内有气有气孔或杂质，或因铸造缺陷导致局部有瘦条问题；（3）定子槽不整齐（表现为槽口锯齿），有错片、反片，导致转子槽的有效面积不足；（4）因为铸铝参数选择不当导致铝的组织疏松，直接导致电阻率增加；（5）材料不符合要求，比如普通铝转子使用了合金铝；（6）用错转子等。● 转子电流大；（1）用错转子；（2）铸铝时用错铝，比如合金铝转子使用了普通铝；（3）转子铁心叠压不实，造成大面积的片间进铝，导致转子横向电流过大。● 硅钢片质量较差或材料使用错误，比如600料错用成800的这种降牌号使用；对于外购铁芯的电机厂应特别关注该问题。● 定子铁心片间绝缘不好：（1）未进行绝缘处理或处理效果不好；（2）铁心叠压时压力过大，使片间绝缘受到破坏；（3）车定子内膛或修锉铁芯时，导致铁心片与片短路（该问题在大多的铁芯制造厂存在）。● 铁心片数不足，铁重不够：（1）码片数量不足（缺片）；（2）叠压压力较小，未压实，直接结果是铁重不足；（3）冲片毛刺较大，铁长符合时铁重不能保证；（4）涂漆过厚，属于硅钢片的直接质量问题。● 磁路过于饱和，此时空载电流与电压的关系曲线弯曲得较严重。● 空载杂散损耗较大，因试验时它被包含在铁损耗中，使铁损耗显得较大。● 用火烧或通电加热等方法拆出绕组时，造成铁心过热，使导磁性能下降和片间绝缘损坏。这问题主要出现在绕组故障后通过火烧的方法取出绕组的情形；有的电机厂家已寻求到一种通过碱液浸泡方式取出绕组的办法。● 轴承或轴承装配质量不好，此时轴承将严重发热或转动不灵活。● 外风扇用错（如2极电机使用了4极的风扇）或扇叶角度有误；按照常规设计，2P电机风扇相对较小，通过调整风扇方法降低损耗的方法非常有效，但前提是要保证电机的温升性能。● 轴承室直径小，使轴承外圈受压变形，造成轴承磨擦损耗加大；该情况还同时可能导致轴承过热失效。● 轴承室内加的润滑脂过多或油脂质量不好。该问题在高压电机上表现明显，Ms.参曾做过一个试验，轴承盖温度的最高点比最低点高10K，打开检查，该位置的润滑脂确实堆积较多。● 定转子相擦，也就是我们所说的扫膛，定转子虚擦时，不至于直接导致电机不转，但电机损耗增加明显。● 转子轴向尺寸不正确，造成两端顶死，使转动不灵活。● 油封或甩水环等部件安装不正或变形，产生较大的摩擦阻力。延伸阅读：怎么定义高效电机？
普通电机：电机是把电能转换为机械能的装置，电动机吸收的电能有70%-95%转化为机械能，这就是常说的电动机的效率值，它是电动机一个重要的技术指标，其余30%-5%部分被电机本身因发热、机械损耗等消耗掉，所以这部分电能被浪费掉了。 高效电机：电能利用率较高的电机就称为高效率电机，简称“高效电机”。 对普通电机而言，效率每提高1个百分点，都不是很容易的事，材料将会增加很多，而且当电动机效率达到一定的数值时，无论增加多少材料都无法提高了。现在市场上的高效电机绝大部分是三相异步电动机的更新换代产品，也就是说基本工作原理没有改变。 1、采用加大铁心外径、增加铁心长度、增大定子槽型尺寸、增加铜线重量以达到提高效率的目的，如：Y2-8024电机将外径由现在的Φ120增加到Φ130，国外有的增加Φ145，同时将长度由70增加到90。每台电机用铁量增加3Kg.铜线增加0.9Kg。 2、采用导磁性能好的硅钢片，过去用铁损耗较大的热轧片，现在用损耗低的优质冷轧片，如DW470。甚至更低DW270。 3、提高加工精度，减少机械损耗更换小风扇降低风扇损耗采用高效轴承。 4、对电机的电性能参数进行优化设计，通过改变槽形等进行参数的优化。 所以要做出真正的高效电机，在设计、原材料、加工方面都高出很多成本，才能使电力最大程度的转化为机械能. 电机节能是一项系统工程，涉及电动机的全寿命周期，从电动机的设计、制造到电动机的选型、运行、调节、检修、报废，要从电动机的整个寿命周期考虑其节能措施的效果，国内外在这方面主要考虑从以下几个方面改进提高效率。 节能电动机的设计是指运用优化设计技术、新材料技术、控制技术、集成技术、试验检测技术等现代设计手段，减小电动机的功率损耗，提高电动机的效率，设计出高效的电动机。 电动机在将电能转换为机械能的同时，本身也损耗一部分能量，典型交流电动机损耗一般可分为固定损耗、可变损耗和杂散损耗三部分。可变损耗是随负荷变化的，包括定子电阻损耗（铜损）、转子电阻损耗和电刷电阻损耗；固定损耗与负荷无关，包括铁芯损耗和机械损耗。铁损又由磁滞损耗和涡流损耗所组成，与电压的平方成正比，其中磁滞损耗还与频率成反比；其它杂散损耗是机械损耗和其它损耗，包括轴承的摩擦损耗和风扇、转子等由于旋转引起的风阻损耗。1、节约能源、降低长期运行成本，非常适合纺织、风机、水泵、压缩机使用，靠节电一年可收回电机购置成本；2、直接启动、或用变频器调速，可全面更换异步电机；3、稀土永磁高效节能电机本身可比普通电机节约电能15℅以上；4、电机功率因数接近1，提高电网品质因数，无需加功率因数补偿器；5、电机电流小，节约输配电容量、延长系统整体运行寿命；6、节电预算：以55Kw电机为例，高效电机比一般电机节电15%，电费每度按0.5元计算，使用节能电机一年内靠节电可收回更换电机的费用。
