高效感应电动机

Lieutenant.J.Ganesan¹，爱迪生·塞尔瓦拉杰²B.塞尔瓦·库马尔^3.

印度aruppukotai Sree Sowdambika工程学院EEE系助理教授
印度西瓦卡西Mepco Schlenk工程学院EEE系助理教授
印度哥印拜陀斯里萨克提工程技术学院EEE系PG学者

摘要

三相感应电动机消耗60%的工业电力。印度所有电机的效率只要提高1%，就能节省500兆瓦的电力，这需要2000亿卢比的初始发电成本。通过控制电压频率比(V/Hz)，可以大大提高感应电动机的效率。提高感应电机效率的其他方法有1。用几种纳米填料如Al2O3、SiO2、TiO2、CNT、ZrO2等填充漆包线。2.纳米填料填充感应电机的涂层。本项目中使用的一种方法是在认真的文献调查下进行的。在前期项目工作的基础上，采取行动将SiO2和tio2纳米填料填充的搪瓷作为感应电机的涂层，以提高其效率。毫无疑问，感应电机的效率将会有极大的提高，因此这种电机可以被称为“高效感应电机”。

关键字

感应电机，纳米复合材料，性能分析，纳米填料

介绍

感应电机广泛应用于风机、离心泵、鼓风机、升降机、起重机、提升机等。感应电动机的效率取决于所使用的绝缘材料。对于电机，珐琅用于三个目的:浸渍，涂层和粘附。将纳米填料加入到电机绕组涂层中，可提高电机的工作效率。本文分析了普通三相鼠笼式异步电动机和纳米复合材料sio2和TiO2 1:3填充搪瓷涂层三相鼠笼式异步电动机的效率，并对结果进行了比较。

二氧化硅和二氧化钛纳米复合材料的制备与表征

采用球磨机[1][5]法将SiO2和TiO2微粉粉碎成纳米粉体。通过对球磨机前后SiO2和TiO2的SEM分析，可以看出粉体的粒径大小。通过SEM图像增大了颗粒的大小。SEM结果表明，制备的SiO2和TiO2颗粒均在nm范围内。

A.合成前的SEM分析

球磨法前SiO2和TiO2的粒径如图1和2所示。

B.合成后的SEM分析

从分析的SEM图像来看，不同区域的颗粒在纳米尺度范围内存在差异。图3和图4所示的颗粒尺寸范围为40 ~ 100 nm。

纳米复合材料填充珐琅涂层电机绕组

SiO2和TiO2的纳米粉体按1:3的比例制备。然后，用超声振动器将1:3的SiO2和TiO2纳米复合材料与牙釉质混合。并在三相鼠笼式感应电动机绕组上涂上该珐琅。

三相鼠笼式感应电动机的规格见表一。

实验分析

A.鼠笼式感应电动机性能分析-圆图法

该分析是通过开路和短路测试完成的。通过计算开路和短路电流和电压，用圆图法求出了损耗。从圆图中可以看出，纳米涂层电机的损耗有所降低。表二和表三显示了这一点。

通过对普通电机和涂漆纳米复合电机的负载试验，分析了电机的效率。所获得的结果是成功的纳米涂层电机。纳米涂层电机的效率提高到4%。这主要是由于纳米涂层电机的介电损耗降低。根据不同的滑移值计算读数，见表四。

表四普通电机和纳米涂层电机的效率比较

B.鼠笼式感应电动机性能分析-直接加载法

分别对普通感应电机和纳米涂层感应电机进行了负载测试。用该方法对感应电机进行了性能测试。在测试过程中测量了电机的输出功率、电流、效率、功率因数和速度。从普通感应电动机获得的最大效率为78%。纳米涂层感应电机的最高效率为83%。

结论

在三相鼠笼式感应电动机绕组涂层的磁漆中加入SiO2和TiO2(1:3)的纳米复合材料，可使感应电动机的效率提高5%。因此，通过在感应电机的珐琅中添加SiO2和TiO2的纳米复合材料，感应电机的整体性能也得到了提高。与普通感应电机相比，速度波动也更小，更平稳。

确认

感谢神用我、我的导师和我的学生来完成他的研究工作。

参考文献

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Takahiro Imai, Gen Komiya, Murayama Kiyoko, Tamon Ozaki，“用纳米填料改进环氧基绝缘材料的实际应用”，IEEE 2008。
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爱迪生一位。D, PugazhendhiSugumaran。C和SivaPrakash。A，“碳纳米管填充搪瓷的电学和热性能表征”，中国机械工程，2012,pp. 496-502, 2012。