1、永磁直流电机的主要部件1、电机铁壳组件(定子组件) A、铁壳一个用以包裹磁铁及轴承并被固定于端盖上的金属外壳。其功能在于通过磁铁产生磁场以导出磁力流向。 B、轴承用以支持属于电枢组件的轴枝，它为轴技提供润滑作用以减少磨损。 C、磁铁永久磁铁是产生磁场的关健元件，此外，它还为电机制造转矩及旋转力。 D、弹弓架用以将磁铁固定至铁壳中。 2、电枢组件(转子组件) A、换向器通常，换向器片使用铜片为材料，最近，也有使用碳作为材料。通过旋转及与电刷滑动接触，此元件得以转换电流的方向。 B、叠片铁心 由一种唤作芯片的铁片冲压组成，叠片铁心开槽，以便流过电流的漆包线绕组放在槽中。 C、漆包线构成电枢绕组。
2、D、轴枝用以测量诸如转速及转矩等机械输出特性的地方，电机的整体目的就是为轴枝提供旋转的动力。 3、端盖组件 A、电刷架用来固定电刷并与铁壳绝缘。 B、端盖是金属冲压件，用以固定轴枝 C、接线端通常是成对的，是连接电机的电力输入通道。 D、电刷通常以碳做为材料，在电枢组件旋转时，电刷与换向器滑动接触从而使电流得以从接线端一端流向电枢。 E、电刷片用以保持电刷位置，使电刷得以滑动并以适当的压力与换向器相连接。 理解性能曲线图性能曲线图的四个要点 1、空载转速(N0)指 电机不受任何机械阻力或负载时的电压，在轴枝上测得的速度，单位为 rpm(每分钟内旋转的圈数)。 2、空载载电流(I0) 指 在电机
3、无任何负载的情况下测得的电流量。 3、堵转转矩(Ts)指 因加载引致电机停止旋转时测得的转矩。但建议阁下不要如此操作，因“退磁”或过载可能损坏电机。 4、堵转电流(Is)指在电机因过载而停止旋转时测得的电流量。 绘制性能曲线图 1、速度曲线是连接 N0(空载转速)点及 Ts(堵转转矩)点的曲线，其标示出电机在不同情况下的速度。 2、电流曲线是连接 I0(空载电流 )点及 Is(堵转电流)点的曲线，其标示出电机在不同情况下的电流量。 3、输出功率曲线用以表示电机的输出功率，并可用以下公式计算：P=( 速度 x 转矩)/9500(速度单位为 rpm,转矩单位为 mNm)。 4、效率曲线用以表示电机
4、的效率，可用以下公式计算：Eff(%)=(输出功率/(电压 x 电流)x100 影响电机性能的主要因素 1、输入电压在保持 I0 不变的情况下，输入电压增大会令 N0、Is 及 I0 增大。 2、串接电阻在保持 N0 不变的情况下，串接电阻增大会令 Ts 及 Is 减小。 3、绕组的匝数在保持 Ts 不变的情况下，绕组匝数增加将令 N0、I0 及 Is 增大。 4、绕组的线径在保持 I0 及 N0 不变的情况下，绕组直径增大将令 Ts 及 Is 增大。 5、磁通量在保持 Is 不变的情况下，磁通量增大将令 N0 及 I0 减小。 6、温度在 Is 及 Ts 减小的情况下，环境温度的上升将令 N
5、0 及 I0 增大。 电机特性曲线分析与电机节能摘 要：论述如何根据电机特性曲线评价电动机是否工作在高效状态，并举了实际应用的例子关键词：特性曲线；效率；节能1 引言电机是工厂企业中消耗电能的主要设备，而三相鼠笼电机是使用最广泛的电机。电机的使用效率直接影响着企业的电力费用。然而，在众多工厂中，由于技术力量薄弱、缺乏测量手段、管理不到位、没有节能意识等原因，人们不知道使用的电机运行效率到底有多少。电机的效率不易直接测量，计算也较复杂。工厂企业又往往只有简单的仪表。本文介绍一个简单、直观的方法，根据简单的仪表初步判断一台电机的运行是否节能。安彩集团大多数电机是 Y 系列低压鼠笼式三相异步电动机，
6、由于同一系列的电动机在设计参数、制造工艺方面的共性，使得它们有相似的特性曲线。因此可以根据电机的特性曲线估计电机的使用状况。通过对大量不同型号的 Y 系列鼠笼电机进行测试，得出了平均特性曲线，并由此对电机的运行状况进行了粗略判断。2Y 系列低压鼠笼式电机特性曲线分析2.1 电流一效率特性曲线电流一效率特性曲线反映了电机效率随电流变化的特征。通过对 Y 系列电机的分析可知：不同型号的电机额定状态下效率 值不同， 的最大值也不同，用 / 额定作为电机特性曲线的一个变量，得到如图 1 所示特性曲线，能够较好地适用于不同型号 Y 系列电机。电动机的效率关系式：（1）式中： 一效率；P2 一输出功率：P
7、1 一输入功率；P 一电机总损耗。PP cu1P eu2 十 PFeP mecp ad (2)式中： Pcu1 一定子铜耗；Pcu2 一转子铜耗；pFe 一铁耗；Pmec 一机械损耗；pad 一附加损耗。空载时输出功率 P2=0，故 =0。当负载从零增加时，电机总损耗P 增加较慢，效率曲线上升很快，直到随负载变化的损耗（P cu1+Peu2+pad）等于不变损耗（P Fe+Pmec）时，效率达到最大值。如图 1 所示，电流标幺值 I*处于 0.80.9 附近，效率 达到最大值；I *0.6 时， 较高；电流标么值 I*0.6时，效率 开始迅速下降，直至到空载状态降到 0。所以，在 I*0.7
8、时可以得到较满意的效率，对于 I*0.7 时可以考虑进行节能改造；对于 I*0.6 的电机，应当进行节能改造。在 I*=0.5 附近及 I*0.5 时，随 I*的变化，急剧变化，同时由于不同型号的电机实际的特性曲线不同，从图 1 所示的统一的特性曲线查取 I*0.5 时的 会有较大误差。为此我们需要找到一个方法减少这种误差。2.2 效率特性曲线与功率因数如图 2 所示，功率因数 cos 与效率，随负荷率 的增加有相似的变化规律。异步电动机在电网吸取很大的无功电流来建立磁场，它在正常工作范围内几乎不变。在空载时 I1Im，即定子电流近似等于励磁电流，功率因数很低，通常小于 0.2。当负载增加时，
9、定子电流 I1 中的有功分量增加，使功率因数很快上升，当接近额定负载时，功率因数达到最大值，一般约为 0.750.9 。根据功率因数与效率随负荷率有相似变化规律的特点，可以得到曲率变化不大的功率因数一效率特性曲线，如图 3 所示，由功率因数 cos 可以得到较准确的效率。由于功率因数可以通过仪表直接测量，由功率因数估计效率可以得到较满意的结果。根据特性曲线发现当功率因数达到额定功率因数的 93时，效率能够达到额定效率的 95%。此时电机的负荷系数 大约在 0.6。低于此值时效率和负荷系数都很低，应该对电机进行必要的调整。3 应用实例3.1 原水泵 4#节能改造前后参数及工况（见表 1）该泵电机
10、的 I*0.69，根据上面分析的结论，可以考虑对该水泵进行节能改造。同时又看到功率因未达到额定功率因数的 93%，说明电机效率不高，需要对该水泵进行节能改造。结合研磨原水管网情况分析，该泵通过调节泵出口阀门调节流量，出口阀门通常不能开展，该公司有必要进行节能改造，并拟定了两种改造的方法：(1)改用功率小的水泵及电机； (2)加装变频器。由于方法(1)改造耗时长，工艺上不允许，而该公司有功率相当的变频器，决定采用方法 (2)对原水泵进行改造。改造后节能情况见表 2。耗电量有所减少，按照每度电 0.474 元计算，年节约费用 2.5 万元。3.2 回用水泵 2#节能改造前后主要参数及工况回用水泵
11、2#改造前情况见表 3。该泵电机的 I* =0.71，说明电机运行在高效区。电机功率因数达到额定功率因数的 100，此时效率约等于电机在额定负荷时的效率。但是电机效率高不等于这套供水系统效率高。该泵出口阀门经常处于节流状态，阀门开度很小，可以听到因节流产生的噪音。电机所做的功很大部分因阀门的节流损失掉了。由于水泵、风机类负荷通过调节转速调节流量比通过改变阀门（风门）调节流量经济得多，所以对此例进行变频改造节能。回用水泵 2#节能改造后节能情况见表 4。在安装了变频器之后，耗电量减少年节约普用 16.4 万元。本例改造前电机将电能转化为机械能的效率很高，但是泵的机械能很大一部分由于阀门的节流而转
12、化为热能，导致该送水系统的效率很低。4 电机节能改造注意事项(1)本文所述估算效率的方法是在生产实践中总结出来的，虽然对初步判断电机运行效率切实可行，但是比较粗略，不适合需要精确计算效率的场合。如果有具体型号电机的特性曲线，就可以较为精确地查出电机的运行效率。(2)在利用功率因数估计效率时，注意电机是否安装有对效率有影响的设备（如就地补偿装置），以免得出错误结论。(3)本文所述方法用于估计电机效率，但电机效率高不等于使用该电机的设备效率高或该设备所在系统的效率高。比如一个用泵输送水的供水系统中，电机的效率高并不等于水泵的效率高，也不等于这个供水系统的效率高。如实例 2 中的电机效率已经比较高了，但是由于阀门的节流能耗，造成供水系统的效率低下。(4)多机并联的运行方式是常用的输送液体、气体的方式。由于一台设备的开停或者阀门（风门）开度、转速等参数的变化，会造成同组设备运行工况的改变。在进行节能分析时，应该将多台设备统一考虑，不应孤立地看其中一台.
