3.附加损耗

　　当直流电流流过导体时，电流线在导体中的任一横截面处的分布都是均匀的，故导体得到充分地利用。但是交流电流通过时则不然，由于集肤效应和邻近效应的作用使电流在导体截面上不再是均匀分布，从而使导体的发热量大于相同的直流电流通过时的发热量，相当于导体的电阻增加了。或者说导体的截面未被充分利用，相当于截面缩小了。所以，交流电流通过导体时的实际电阻损耗(或称焦尔损耗)应为

　　P=KfjI2R

　　式中 Kfj=Kj·Kl 为附加损耗系数;

　　Kj——集肤效应系数;

　　Kl——邻近效应系数。

　　4.介质损耗

　　电动机中的电气绝缘材料称电介质，电介质能建立电场，储存电场能量，也能消耗电场能量。电介质损耗是交流电场中电介质的基本特性，通常以直流电阻系数来表征称为电导损耗的泄漏电流的大小。在交变电场下除电导损耗外，还因周期性的极化存在，吸收电场能量，将电能转变为热能，故称这两方面的损耗为介质损耗。

　　电介质的功率损耗可以用公式P=U2ωCtgδ求得。即介质损耗P与外加电压U2、角频率ω、介质电容量C和tgδ成正比。其中tgδ是衡量电介质在电场中损耗能量并转化为热能的一个物理参数，称为电介质损耗角正切。

　　对于配套同步电动机的大型通风机，除以上损耗外，还要再加上一项励磁损耗。

　　以上分析的几种电动机损耗，理论上都可以计算，但在进行通风机性能测定时，又难以准确的输入有关参数去分别计算，通常是将电动机的铭牌参数和空载参数作为计算依据，并最终以电动机的效率ηd来综合反映这些损耗的大小。而对于电动机效率ηd来说，因其铭牌参数是固定的，故影响其效率大小的最主要因素就是空载参数，即电动机空载功率和空载电流的大小。在进行通风机性能测定时空载参数可通过三种方式获得：一是通过查随机资料，以电动机厂家提供的数据作为计算依据;二是脱开通风机负载进行实测，并需同时测定电动机定子绕组平均直流相电阻;三是根据铭牌参数按电机学理论进行估算。这三种方法相比较而言应是脱开通风机负载进行实际测量最可信，但在实际工作中，由于脱开通风机负载进行空载测定工作量大(皮带传动的小型离心式风机除外)，且空载时电动机功率因数较小又不太稳定，故实际上并不常用。空载参数对通风机效率影响的联动关系为：空载功率↑或↓→电动机效率↓或↑→风机效率↑或↓;空载电流↑或↓→电动机效率↑或↓→风机效率↓或↑。根据经验，空载参数不准对风机效率造成的影响可达5～10个百分点。

　　三、用综合效率取代通风机效率的优点

　　1.有助于通风机厂家对通风机装置及其配套电动机进行全面优化。

　　由以上分析可知，由于通风机的轴功率不是实测出来的，因此至少有两个与通风机性能无关的因素对其效率的计算产生重要的影响，而如果这种影响是同向的，则对通风机效率造成的影响可达10～15个百分点，这就使得对通风机性能的评价严重失实，尤其是在需要对通风机的性能进行鉴定性测定时，也易给人为影响测定结果提供可能性。而用综合效率来取代通风机效率就可在很大程度上避免这些问题。

　　如果用综合效率取代通风机效率成为煤炭行业(或全国性的)的标准，那么对于通风机生产厂家来说无疑也是一次调整产品结构的机会，生产厂家将会按综合效率的指标选配那些铜损、铁损、杂散损耗和附加损耗均比较小的电动机与其通风机配套，同时也会调整配套电动机的功率，保证电动机在最佳负载率下运行，减少电动机的无谓损耗。而目前运行的电动机其运行效率普遍偏低，主要是因为厂家在选择配套电动机时考虑到电网电压波动、设备过载、机械磨损等因素，其功率富余量通常设计在30%左右，故造成实际运行中很少满负荷工作，“大马拉小车”的现象较为普遍，采用综合效率来评价通风机的性能，将会促使生产厂家对通风机装置及其配套电动机进行进一步优化配置，包括配套各种新型节能装置，以提高电动机的实际运行效率。

　　2.采用综合效率来评价通风机性能更符合经济原则

　　据统计，矿井主要通风机的耗电量约占矿井总耗电量的1/4左右，采用综合效率取代通风机效率尽管从表面指标上看似乎设备效率更低了，但却更有利于节约能源，提高通风机的综合运行效益。具体对综合效率是否应该提出一个参考指标，还有待实践中进一步探讨，故不在此赘述。

　　四.总结

　　通过本文分析可以看到主通风机性能测定是一项复杂的工作，如何使通风机性能测定更精确，且符合现在社会对节能环保的要求，用综合效率评价通风机性能是一种较理想的方法，不但有助于通风机厂对通风机装置及其配套电动机进行全面优化，更有利于节约能源，且消除了影响通风机性能测定的多种因素，希望这个方法能够在矿井主通风机评价和性能测定中得以推广应用。

　　参考文献

　　[1] 国家安全生产监督管理局《煤矿在用通风机系统安全检测检验规范》(AQ 1011-2005)

　　[2]戴文进《电机学》清华大学出版社2008年02月第1版

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