電動機是一種旋轉(zhuǎn)式電動機器，它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。能提供的功率范圍很大，從毫瓦級到千瓦級。機床、水泵、皮帶機、風機等需要電動機帶動；電力機車、電梯，需要電動機牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機，甚至各種電動機玩具都離不開電動機。電動機已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會生活中的各個方面。提高電動機工作效率有著極其重要的意義。

從節(jié)約能源、保護環(huán)境出發(fā)，高效率電動機是現(xiàn)今國際發(fā)展趨勢，美國、加拿大、歐洲相繼頒布了有關(guān)法規(guī)。歐洲根據(jù)電動機的運行時間，制定的CEMEP標準將效率分為eff1（最高）、eff2、eff3（最低）三個等級，從2003-2006年間分步實施。最新出臺的IEC 60034-30標準將電機效率分為IE1（對應(yīng)eff2）、IE2（對應(yīng)eff1）、IE3、IE4（最高）四個等級。我國承諾從2011年7月1日起執(zhí)行IE2及以上標準。

隨著我國加入WTO，我國電機行業(yè)所面臨的國際社會的巨大競爭壓力和挑戰(zhàn)日益加劇。從國際和國內(nèi)發(fā)展趨勢來看，推廣中國高效率電動機是非常有必要的，這也是產(chǎn)品發(fā)展的要求，使我國電動機產(chǎn)品跟上國際發(fā)展潮流，同時也有利于推進行業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)品出口的需要。據(jù)統(tǒng)計，2002年我國電機耗電占全國耗電量的60%以上，其中小型三相異步電機耗電約占35%，是耗電大戶，所以開發(fā)中國高效電動機是提高能源利用率的重要措施之一，符合我國發(fā)展的需要，是非常必要的。

目前我國工業(yè)能耗約占總能耗的70%，其中電機能耗約占工業(yè)能耗的60%～70%，加上非工業(yè)電機能耗，電機實際能耗約占總能耗的50%以上。而現(xiàn)今高效節(jié)能電機應(yīng)用比例低。根據(jù)國家中小電機質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對國內(nèi)重點企業(yè)198臺電機的抽樣調(diào)查，其中達到2級以上的高效節(jié)能電機比例只有8%。這對整個社會資源產(chǎn)生了極大的浪費。

電動機的效率是輸出效率P2與輸入效率P1的比值，一般用百分數(shù)表示，即η=（P2/P1）×100%。

電動機輸入效率減去內(nèi)部總損耗ΣP即為輸出效率，即P1-ΣP=P2，內(nèi)部損耗全部轉(zhuǎn)換為熱能。

希望電動機內(nèi)損耗低，也就是希望電動機的效率高。通常電動機的效率在75%～95%范圍。

電動機經(jīng)修理后如果效率降低，則說明電動機損耗增大所致。由于損耗增大，電動機溫升增高，絕緣壽命降低，這是所不希望的結(jié)果。

損耗的增大有以下的四個方面：銅損耗增大，鐵損耗增大，機械損耗增大，雜散損耗增大。

1、導線規(guī)格不符，比如電磁線徑選細。應(yīng)按原始記錄或圖紙選用。

2、線圈尺寸做大，使線圈電阻增大。要求合理設(shè)計繞線模，條件允許時，可適當縮短線圈端部長度。

3、三相繞組不對稱。應(yīng)檢查三相繞組接線，各線圈匝粗線條以及極相組接線等是否正確。

4、繞組并聯(lián)支路內(nèi)有環(huán)流。應(yīng)檢查繞組并聯(lián)支路是否對稱，有無短路點。

5、用不截面積的導線并繞，使各支路電流密度分布不均。盡可能選用截面積相同或相近的導線并繞。

6、更換的轉(zhuǎn)子銅條材質(zhì)不合要求，導電率低。應(yīng)選用合適牌號銅材，一般籠型轉(zhuǎn)子的工作籠是用紫銅、起動籠是用黃銅制作的。

7、鑄鋁轉(zhuǎn)子有缺陷，如鑄鋁含有氣孔、裂紋、斷條等?？捎枚搪穫刹炱鳈z查，及時處理故障點。

8、繞線轉(zhuǎn)子電刷壓力過大，增加摩擦損耗。應(yīng)調(diào)整刷壓，并使各電刷刷壓差在正負10%以內(nèi)。

9、集電環(huán)與舉刷裝置中的短路環(huán)接觸不良。

10、銅籠轉(zhuǎn)子的銅條與端環(huán)焊接不良，使電阻增大。應(yīng)測試直流電阻和檢查焊接部位，查出后重新焊好。

1、由于不正確加熱拆除舊繞組，鐵心沖片被短路，沖片之間的絕緣漆燒焦，增大鐵心渦流損耗和磁損耗。

2、為了嵌線方便銼大槽口，使槽口處沖處短路，增加了鐵心表面損耗和脈振損耗。

3、更換鐵心時采用單位損耗高的鐵心代替。

1、軸承質(zhì)量不佳，有缺陷或有故障。應(yīng)檢查軸承，確認存在質(zhì)量不合格時要更換合格軸承。軸承質(zhì)量合格，但因操作不當，也會造成缺陷。

2、填充潤滑脂過多或過少，或潤滑脂材質(zhì)不各格等，造成機械損耗增加。應(yīng)按工藝要求選用合適牌號的潤滑脂和填加量。

3、軸承配合尺寸公差不符。應(yīng)按正確的軸承配合公差配制零部件。

4、風扇葉變形，風扇葉與擋風板距離不合適。

5、繞組端部形狀不符要求，增大了通風損耗。

6、封閉扇冷式電動機的外風扇罩與風扇外圓間隙過大增加風耗。

7、風扇丟失或忘記裝上。

8、轉(zhuǎn)子安裝不正，使氣隙不均，造成定、轉(zhuǎn)子相擦，增加機械摩擦損耗。

9、軸承的軸瓦擋油圈與轉(zhuǎn)軸相擦，增加摩擦損耗。

10、電刷與集電環(huán)接觸摩擦損耗增加。應(yīng)檢查電刷牌號和滑環(huán)表面狀態(tài)，選用合適電刷；清除滑環(huán)表面污垢，清除滑環(huán)缺陷。使電刷與滑環(huán)的接觸面不少于75%。

1、繞組型式選擇不當。

2、改極數(shù)重繞時，定、轉(zhuǎn)子槽配合選擇不當。

3、電動機鐵心經(jīng)銼槽口使齒諧波磁勇幅值增大。

4、氣隙不均，要重新安裝找正。

5、三相繞組不對稱，要求盡可能用三相對稱繞組，在一般情況下，不要用三相非對稱分數(shù)槽繞組。

6、線圈重繞時，磁路過飽和，使氣隙磁通波形畸變。

7、在直槽電動機中，并聯(lián)支路選擇不當。

8、修理有故障的鋁籠時，可改為銅籠，降低銅損耗和雜質(zhì)損耗。

9、定子鐵心內(nèi)圓不可輕易加工，防止沖處短路。

美國于本世紀初又出現(xiàn)了更高效率的所謂“超高效電動機”。一般而言，高效電動機與普通電動機相比，損耗平均下降20%左右，而超高效電動機則比普通電動機損耗平均下降30%以上。因為超高效電動機的損耗較高效電機有更進一步下降，因此對于長期連續(xù)運行、負荷率較高的場合，節(jié)能效果更為明顯。

要實現(xiàn)從普通電機到超高效電機的效率提高，除了增加硅鋼片和銅線的用量以及縮小風扇尺寸等措施外，還必須在新材料的應(yīng)用、電機制造工藝以及優(yōu)化設(shè)計等方面采取措施，以控制成本和滿足電機結(jié)構(gòu)尺寸的限制。

國外很多企業(yè)在這些方面開展了積極的研究，并取得了一些進展。一般電工鋼片經(jīng)加工成鐵心壓裝入機座后，鐵耗大幅度增加，而英國Brook Hansen公司與鋼廠合作，應(yīng)用一新研制成功的電工鋼片，加工成鐵心制成電機，鐵耗在加工前后變化不大。

日本東芝公司是美國高效電機和超高效電機的主要供貨商之一。該公司聲稱由于改進了制造工藝和采用新材料，使高效電機的成本下降了30%，所采取的措施包括：應(yīng)用特殊的下線工具，提高定子槽滿率，增加銅線的截面積；提高制造精度，縮短間隙長度，從而減小勵磁電流及其所引起的銅損；采用轉(zhuǎn)子槽絕緣工藝，降低雜散損耗；采用激光鐵心疊壓工具，使鐵損下降。由于銅比鋁的電阻率降低40%左右，所以如果用鑄銅轉(zhuǎn)子代替鑄鋁轉(zhuǎn)子，電機總損耗將可顯著下降。

這些年，國際銅業(yè)協(xié)會在美國能源部的支持下，進行了壓力鑄銅工藝的研究，現(xiàn)今已解決高溫模具的材料以及相關(guān)的壓鑄工藝問題，從而使得有可能較經(jīng)濟地批量生產(chǎn)鑄銅轉(zhuǎn)子電機。

2003年6月，德國SEW Eurodrive公司已運用此項壓鑄技術(shù)成功地推出了采用鑄銅轉(zhuǎn)子的齒輪電動機系列。意大利科技教育部組織相關(guān)機構(gòu)開展了鑄銅轉(zhuǎn)子和鑄鋁轉(zhuǎn)子的性能數(shù)據(jù)對比試驗項目。該項目由意大利LAFERT電機公司、Thyssen Krupp鋼鐵公司和法國FAVI鑄銅公司合作進行。試驗在不改變定、轉(zhuǎn)子槽形，僅改變磁性材料和長度的情況下進行，所得的數(shù)據(jù)表明，采用鑄銅轉(zhuǎn)子，可使電動機的能耗在原有基礎(chǔ)上降低15%～25%，電機效率可提高2%～5%。但由于轉(zhuǎn)子電阻降低會引起啟動轉(zhuǎn)矩下降，因此在設(shè)計時應(yīng)進行其他參數(shù)的調(diào)整，以使之在提高效率的同時，滿足其他主要性能指標。

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