摘要：對電動機(jī)磁路的進(jìn)行分析，可以得出要使電動機(jī)達(dá)到節(jié)能降耗的目的只能降低電動機(jī)磁阻的結(jié)論，而要降低磁阻，則必需使用減少電動機(jī)磁路的空氣間隙的方法才能達(dá)到目的，電動機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯中留有布線槽口，電動機(jī)運(yùn)行時則會有旋轉(zhuǎn)損耗產(chǎn)生，而想要減少這種旋轉(zhuǎn)損耗，使用磁性槽泥填充間隙則可以達(dá)到減少損耗的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電動機(jī)；降低磁阻；磁性槽泥

中圖分類號：TM343 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0100-02

我國的大部生產(chǎn)領(lǐng)域都能夠使用到電動機(jī)，這是一個常用的生產(chǎn)設(shè)備，而大部分的動力場所都是由電動機(jī)帶動運(yùn)行的。然而，我國現(xiàn)在運(yùn)行的電動機(jī)多數(shù)還是JR、JO系列電動機(jī)，這些老型的電動機(jī)特點(diǎn)是“三高”，不但能耗高，而且噪聲高、溫升還高，如果從節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)，那么改善電動機(jī)的性能則具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。

由于當(dāng)時的技術(shù)比較落后，設(shè)計(jì)的電動機(jī)渦流損耗和磁滯損耗一般都較大，這使得電動機(jī)定子電流也相應(yīng)增大，而電流增大產(chǎn)生的熱效應(yīng)則造成了電動機(jī)的定子線圈過熱，由于線圈過熱、長時間的高溫，從而加速了電動機(jī)線圈的老化，使電動機(jī)的絕緣電阻早早地降低，由此，造成了電動機(jī)的使用壽命減小。另一方面，在電動機(jī)電流增大的同時，線路的電壓降則又同時增加，過大的壓降導(dǎo)致了負(fù)荷端電壓也發(fā)生下降，這就又降低了電動機(jī)的輸出功率，當(dāng)然，這些因素使電動機(jī)的使用效率又大打折扣，有時會達(dá)不到使用效率。

綜上所述，說明電動機(jī)的效率低下、能耗偏大，是因?yàn)殡妱訖C(jī)的鐵損和銅損大，電動機(jī)的銅損和鐵損統(tǒng)稱為電動機(jī)的損耗，而這些損耗則全部都轉(zhuǎn)化為熱能，大量的熱能導(dǎo)致電動機(jī)的定子線圈過熱，溫度上升。而電動機(jī)的鐵損就是因?yàn)榫€圈的渦流損耗和磁滯損耗所導(dǎo)致的，而這些損耗則降低了電動機(jī)的使用效率。如果想要降低渦流損耗和磁滯損耗，那就必須降低電動機(jī)定子磁路（即硅鋼片）的磁阻。

JR、JO系列電動機(jī)的能耗過大，主要原因是由于電動機(jī)定子磁路的間隙過大，而空氣的磁阻則大大高于電動機(jī)鐵芯的磁阻。由此，我們也就可以找到降低這些損耗的方法，其實(shí)就是降低電動機(jī)磁路的磁阻，減少線圈的渦流損耗和磁滯損耗，增加硅鋼片的導(dǎo)磁率，這樣才提高電動機(jī)的輸出功率，提高使用效率，這種方法不但能夠達(dá)到節(jié)能降耗的目的，同時也提高了電動機(jī)的使用壽命。

下面請看一下電動機(jī)的磁阻與磁通的關(guān)系式：

電動機(jī)磁路的磁阻：（公式一）

Rm=L/μ·S

式中：

Rm——磁阻，單位：Ω

L——磁路長度，單位：cm

μ——磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率

S——磁路的橫截面積，單位：cm2

電動機(jī)磁路的磁通：（公式二）

Ф=N1/Rm

式中：

Ф——磁通，單位：Wb

N1——磁勢，單位：安匝

從上述公式中可以分析出，當(dāng)電動機(jī)的磁阻Rm下降時，穿過磁路的磁通量相應(yīng)增加，渦流損耗和磁滯損耗也同時減少。如果減小磁路長度L，或增加磁導(dǎo)率μ，或增加磁路的橫截面積，而電動機(jī)磁路的橫截面積S和磁導(dǎo)率μ都是固定的，想要降低磁阻，增加電動機(jī)的使用壽命，降低能耗，最好的辦法就是減小電動機(jī)磁路的空氣間隙。

要減小電動機(jī)磁路的空氣間隙，那么就要在改造或修復(fù)舊型號電動機(jī)的時候，在電動機(jī)的定子磁路上抹入能夠提高磁路導(dǎo)磁率的磁性物質(zhì)并壓實(shí)，以減小電動機(jī)磁路的空氣間隙，從而達(dá)到降低磁阻，并減小損耗的目的。

磁性泥狀物又名磁性槽泥或叫磁性膩?zhàn)?，簡稱CC材料，是由銀灰色含磁性的粉末做成的，這種物質(zhì)主要成分是高粘度樹脂和磁粉。這種物質(zhì)未使用時分為甲、乙兩類分別保存，甲類中含有樹脂、磁粉，呈粉末狀；乙類是液體。使用的時候，應(yīng)將甲乙兩類物質(zhì)充分混合，攪勻均勻。

CC材料是可塑的磁性泥，可廣泛應(yīng)用于各型號電動機(jī)，它具有常溫下固化時間短，固化劑無毒等特點(diǎn)。另外，它還具有優(yōu)越的機(jī)械性能、熱性能和化學(xué)性能，是一種性能優(yōu)良的節(jié)能材料。將它均勻抹壓在電動機(jī)定子槽口處，待其固化后，即成為與槽壁結(jié)合極其牢固的電動機(jī)磁性槽楔。由于它封閉了電動機(jī)定子槽口，可以降低鐵芯齒表面的磁通密度和由于磁通在齒間擺動而引起的附加鐵損，從而使電動機(jī)的鐵芯損耗下降。在電動機(jī)定子槽口使用磁性槽楔后，可降低電動機(jī)的空載損耗20%～40%，降低電動機(jī)的空載電流5%～10%，降低溫升10%～35%，降低噪音3分貝左右，提高電動機(jī)效率平均為1%～2%，并且使用磁性槽楔投資低廉，同時對電動機(jī)的振動也有所改善，是修復(fù)老型號電動機(jī)并使其延緩淘汰的有效節(jié)能措施之一。

在對電動機(jī)的修復(fù)改造過程中，應(yīng)首先對電動機(jī)作一次絕緣測量，如果測得的電動機(jī)絕緣不夠，就應(yīng)該在加強(qiáng)電動機(jī)的絕緣后，再用CC材料抹壓電動機(jī)，抹壓應(yīng)結(jié)實(shí)嚴(yán)密。如果抹壓后電動機(jī)線圈絕緣電阻下降過大，應(yīng)及時查找絕緣電阻下降的原因，將絕緣處理到正常數(shù)值后再抹壓CC材料。操作過程中不可以將槽泥灑落到電動機(jī)的繞組之間，因?yàn)镃C材料的顆粒殘留在電動機(jī)里，它會在電磁場的作用下產(chǎn)生運(yùn)動，就會使電動機(jī)繞組的絕緣降低，嚴(yán)重的可能會造成短路，燒毀電動機(jī)。此外，甲、乙兩類材料在調(diào)劑好后要立即投入使用，放置時間過長，CC材料會硬化，不能使用。用CC材料抹壓后的電動機(jī)，其定子槽口漏磁通就會加大，而電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩則相應(yīng)會降低，所以，對啟動轉(zhuǎn)矩要求高的負(fù)荷，或者在使用過程中常常有大的機(jī)械負(fù)荷或沖擊負(fù)載的電動機(jī)，在改造過程中更應(yīng)該慎重使用。但在CC材料中加入一定量的絕緣物質(zhì)，控制漏磁通，也可以使用，但使用量應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定絕緣物質(zhì)的摻入量。

以我公司為例，現(xiàn)有的電動機(jī)大多數(shù)為JR和JO系列，要想將所有的舊式JR和JO系列電動機(jī)淘汰，則需要投入大量的資金，這顯然是不劃算的。CC材料價格較低，市場價格大約在35元/kg左右，每千克CC材料可改造一臺30kW容量的電動機(jī)，每臺電動機(jī)改造工時為1天/人，合計(jì)工時成本和CC材料的成本，以及廠房、設(shè)備等，改造一臺電動機(jī)的成本大約為100元。而改造后的電動機(jī)每千瓦容量每年可節(jié)約電能約67kwh，如果改造一臺30kW電動機(jī)，每年節(jié)約電量為2010kwh。以電價0.6元/kwh計(jì)算，則每年可節(jié)約1206元。所以，改造一臺電動機(jī)的費(fèi)用實(shí)際上一個月就可收回。

我公司現(xiàn)每年修復(fù)的JR和JO系列的電動機(jī)約為1500臺，如果用CC材料修復(fù)，按每臺電動機(jī)30kw計(jì)算，年節(jié)約電費(fèi)就為：1500臺×67kwh×30kw×0.6元/kwh=180.9萬元。經(jīng)過反復(fù)調(diào)研，這是一項(xiàng)切實(shí)可行的技術(shù)革新，而且在產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時還延長電動機(jī)使用壽命。因此，建議在修復(fù)JO與JR系列電動機(jī)時采用CC材料，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

作者簡介：陳復(fù)興（1971—），男，鶴崗誠基水電熱力有限責(zé)任公司供電車間運(yùn)行主任。endprint