一、电动机使用材料逐渐减少

使用材料减少是指单位输出功率的有效材料(如铜线、硅钢片、铜条、铝条、绝缘材料等)重量(kg/kW)的减少。

在近40年里(从1962年算起),产品设计变化可分为1、2、3、4、5代(种),有的仍在使用中。第1种是1965年以前生产的铸铁外壳电机产品。第2种是1957~1965年生产的钢板焊接机座顶部设置较小冷却器的电机产品。第3种是从1965~1985年生产的钢板焊接机座顶部设置冷却器的电机产品。第4种是从1985~2000年生产的钢板机座顶部带大型冷却器的电机产品。第5种是目前生产的具有水平、垂直、平行散热片的铸铁机座电机产品。

增加输出功率、减少材料消耗的主要因素:

a.定子绕组容许温升。从A级40K增加到F级80K甚至105K;

b.定子绕组绝缘厚度减少。定子绕组双面绝缘厚度从1962年的52mm逐渐减少到2000年的28mm。

c.定子绕组绝缘处理。从真空沥青浸漆逐步改为加热模压再到采用VPI真空加压整体浸漆绝缘系统;

d.风路设计和风扇的改进。电动机外表散热从无散热筋到增加散热筋,增加内循环通风管,增加散热面积。风扇由盘式后倾式改为轴流式(2p)或后倾式(4p)或小外径宽风叶盘式外风扇。

e.热交换方式改进。由机座带散热片改为钢板机座加冷却器内循环通风冷却,再改为铸铁机座平行垂直分布的高散热片加四个内热循环通风道和机座内两端设置吸热筋。

f.铁心导磁材料的改进。硅钢片从热轧片改为冷轧片并采用磁性槽楔,冷轧片相当于DR530到DW360,甚至更好。

g.总体结构的改进。总体结构从圆柱形改为方箱式加冷却器,再改为铸铁外壳加水平、垂直、平行散热片,结构材料大幅度减少。

二、电动机生产和使用期间耗能减少

所列举的五种中型异步电动机单位千瓦的总重量已从15kg/kW降到3kg/kW多一点,显著减少了原材料制造的能源消耗,电动机制造期间由于电磁结构的发展变化,单位千瓦铁心体积缩小到1962年的24%,单位千瓦铜重降到三分之一,机座结构从复杂的钢板焊接结构变为高科技铸造的水平、垂直、平行散热片结构,整机结构由复杂变简单,制造工艺简单,制造容易,工时少,耗能少。由于中型高压电动机的典型代表产品效率从0925至0965,甚至更高,因而可以说电机在制造和使用期间耗能在不断下降。

三、耐环境影响性提高

由于现代电机视环境条件的不同,对外壳采用不同的防护等级。目前大多数中型高压电动机都可按照IEC34-5制成IP56。因此可以说,现代中型异步电动机耐用环境影响能力有明显的增强趋势。

四、电动机对环境的污染

高压电机对环境的污染主要有四个方面:噪声、振动、热辐射和电磁辐射。 后三种污染是比较少的,而且能控制到非常小的程度,而噪声污染对中型电机来说是较普遍的。据资料表明,过去的30年里,异步电动机的噪声(声压级)已从100dBA下降到80dBA,在未来时间里还可能下降5dBA。今后中型高压电动机的研究重点在于以下几方面: 提高效率、降低噪声、缩小体积、节约材料、设置电机自备的气候防护外壳和运行安全保护和监测装置等。（南阳防爆电机）