电动机的耗电量E可按下式计算：
式中：P1为电动机的输入功率，kW；t为电动机的运行时间，h；P2为电动机的输出功率，kW；ΔP为电动机的功率损耗，kW；ηmo为电动机的效率，ηmo=P2/P1=P2/（P2+ΔP）×100%，对水泵机组，当水泵的轴功率为Pa，传动效率为ηin时，P2=Pa/ηin。
由上式可知，在水泵轴功率、传动效率和运行时间一定的条件下，电动机的耗电量与它的效率成反比。因此，提高电动机的效率是节省能源的重要途径。另外，电动机内部的功率损耗与它的效率有直接的关系，减少电动机的功率损耗可以达到提高效率的目的。
电动机的功率损耗主要有以下几个方面。
（一）恒定损耗
这部分损耗不随负载电流而变。恒定损耗包括铁芯损耗（铁损）和机械损耗。
1.铁损PFe
电动机的铁损是指铁芯在交变磁通的作用下产生的磁滞损耗和涡流损失。电动机的铁损与交变磁通的磁通密度
有关，而电源电压U与Bm成正比。另外，铁损也与铁芯材料、叠片厚度、叠片间的绝缘程度和加工质量等因素有关，而与负荷大小无关。当电源频率固定时，电动机的铁损与电源电压的平方成正比，
即
式中：K为系数；U为电源电压。
对同步电动机，因转子的转速与旋转磁场的转速同步，铁芯内没有交变磁通的作用，也就没有磁滞和涡流损失，因而无转子铁损。由于同步电动机的定子铁损很小，故一般认为同步电动机的铁损为零。
2.机械损耗Pj
电动机的机械损耗包括轴承摩擦损耗、风耗、电刷摩擦损耗等。摩擦损耗与转速成正比，风耗与转速的三次方成正比。机械损耗也与负荷大小无关。
（二）直接负荷损耗Pcu
这部分损耗随负荷大小而变。它包括定子绕组和转子绕组的损耗（铜损）Pcu1和Pcu2，以及电刷的电损耗。其中Pcu1和Pcu2是电动机工作绕组中的基本损耗，它们都是由于电流流过绕组的电阻产生的热损失所造成的。故Pcu可用下式表示：
式中：I1、I2为定子、转子的相电流；m1、m2为定子、转子的线圈相数；R1、R2为定子、转子每相电阻。(www.xing528.com)
（三）励磁损耗PB
对于直流机和同步机，有励磁部分的损耗。主要包括激磁绕组的基本铜耗、变阻器的损耗、集电环上电刷的电损耗。如果励磁机和同步机是在同一轴上，励磁损耗PB还包括励磁机的损耗。同步电动机的励磁损耗PB为：
式中：IB为激磁电流；RB为激磁绕组的电阻rB和磁场变阻器的电阻rP之和，RB=rB+rP；UB为激磁电压。
采用可控硅励磁装置的同步电动机或直流电动机，激磁电流很小，故励磁损耗也很小。异步电动机无激磁绕组，所以其励磁损耗为零。
（四）杂散损耗Pz
Pz包括磁路及其他金属部分和导线的杂散损耗。直流电机还有因换向引起的附加电刷损耗。
根据以上分析，异步电动机的总功率损耗ΔP为：
同步电动机的总功率损耗ΔP为：
在额定负载下，小型鼠笼型异步电动机的各种损耗比例如图6-1所示。定子铜损在总损耗中占的比例最大，约为总损耗的40%。其次是铁损，占总损耗的30%。转子铜损占16%，杂散损耗占12%，机械损耗占2%。即恒定损耗（铁损与机械损耗之和）占32%，随负荷而变的损耗占68%。但是，在额定电压下改变不同的负荷时，虽然恒定损耗仍然不变，随负荷而变的损耗却是变化的。当负荷为零时，随负荷而变的损耗也为零。各种损耗和总损耗与负荷系数β（即电动机实际负荷与额定负荷之比）的关系如图6-2所示。当输出功率P2减少后，虽然总的损耗也在减小，但减少的速度较慢。因此，电动机的效率随负荷的减少而降低。特别是负荷系数低于50%以后，电机效率下降更快。当空载运行时，P2=0，而总的损耗等于恒定损耗。因此，空载时的电动机效率为零。电动机效率和功率因数cosφ与负荷系数的关系如图6-3所示。
图6-1 小型异步电动机各种损耗
图6-2 负荷系数与电动机损耗的关系
图6-3 电动机效率和功率因数与负荷系数的关系
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
