0 引言

本世纪初，电机行业将节能提到与国策合拍的高度，并在“惠民工程”上出台了优惠政策，使电机厂家竞相提高电机的效率，掀起订购YX3、YE3电机的热潮。YX3(或YE3)及由此派生的防爆电机，在通风散热模式、电磁设计、轴承结构与Y2、Y3基本相同。本文以YX3为例所阐述的内容可以代表Y2、Y3及由它们衍生或派生的产品。

目前投放市场的上述系列，在315～500机座号范围内均以铸铁机座为主。因其涵盖面较大：45～1120kW;2～12极；380～10000V；通风散热方式，IC151;防护等级，IP44、IP54；在市场中的覆盖率也较高，因此，一点点地改进都会带来可观的效益。

参照近些年来在材料、制造技术上的改进；在设计、使用中积累的经验以及发现的问题，本文针对YX3系列315～500机座号高、低压铸铁机座三相异步电动机(以下简称“电机”)在设计、制造、使用中值得商榷的几处予以剖析，供业内人士深入研讨，以求在提质、挖潜中达成共识，使节能电机在服役中既保证安全运行；又能提升实际的节能效果。

对比两组受检者空腹血糖指标，并将其作为检测结果的分析依据，统计结果数据得知，糖尿病受检者空腹血糖指标相对于健康受检者而言，显著较高，其两组受检者差异有统计学意义（P<0.05)；对比两组受检者糖化血清蛋白指标，并将其作为检测结果的分析依据，统计结果数据得知，糖尿病受检者糖化血清蛋白指标较高，且与健康受检者对比差异有统计学意义（P<0.05)。见表1。

1 使用中的实际节能效果

电机在使用中的实际节能效果体现在其定子输入电流I1上。即

I1=P/(1.732Uηcosφ)

Fe-21Cr-3Ni-1Mo-N双相不锈钢中的合金元素可以分为两部分:一部分为铁素体稳定化元素如Cr,Mo,Si;另一部分为奥氏体稳定化元素如Ni,Mn,C,N,Cu.Schaeラ[15]提出了利用等效Cr当量(Creq)来表征铁素体稳定化元素的效果,并提出:

当P、U确定后，I1与η、cosφ二者的乘积成反比。即：ηcosφ越大，I1越小，节能效果越明显。由于“惠民工程”的能效指标仅考核η，使节能电机的ηcosφ值与老系列JO2相比变化不大。经统计JO2、YX3可以直接对比的18个规格(YX3的18个规格为小型，但其电磁负荷选择规律与中型相近，与JO2的对比，基本上可以代表中型)ηcosφ的平均值。

(6)肉可食。“凡活着的动物，都可以作你们的食物，这一切我都赐给你们如同菜蔬一样。”上帝自己吃烧肉的烟，也自然允许人类吃肉。吃肉与吃素都不成问题。由此农业(该隐)被保护，牧业也被保护，亚伯被杀隐喻农业和牧业之间有矛盾冲突，中国的中原农耕与北方牧民之间时断时续的战争证明了这一点。但农业与牧业毕竟是人类的生存手段，在文本故事中也表现为兄弟，它们不该相互残杀。

JO2,ηcosφ=0.8017；

YX3,J1=4.2。

诚然，使用现场可以借助无功补偿提高cosφ，但现场很少采用这种措施，致使YX3的实际耗电指标未见明显降低，甚至略高于JO2。

1.2.2 取卵 所有患者术前30 min肌肉注射杜冷丁50～100 mg，患者取膀胱截石位，常规消毒铺巾，阴道探头装穿刺架，经阴道穿刺取卵；穿刺针用COOK17G双腔针，启动负压吸引器，压力为130～140 mmHg，应用15 ml试管收集卵泡液，吸净1个卵泡后将试管交由胚胎实验室技术人员，在显微镜下寻找卵母细胞，如未获卵，则对卵泡进行反复冲洗抽吸，次数<6次。

既然使用现场的实际节能效果由电机的输入电流I1决定，I1的大小又与电机的效率和功率因数的乘积—ηcosφ直接相关，“惠民工程”应该将cosφ也纳入能效考核指标之中；或者，直接将ηcosφ作为能效考核指标。这样，既能让电机的使用部门直接体察到电机的实际节能效果；又便于电机的生产厂家按照不同的产品在η与cosφ之间留有匹配的余地：比如，若有的产品提高η较难，则可用提高cosφ来弥补(但二者不宜等同，η仍为硬指标)。

2 定子绕组电流密度

定子绕组电流密度J1是一个与耗铜量直接相关的参数：J1低，耗铜量大。仍以JO2、YX3可以直接对比的18个规格相对比，其J1(以小型代中型的规律同上)的平均值

JO2,J1=4.7；

YX3,ηcosφ=0.7822。

降低J1可以降低定子绕组铜损耗Pcu1,提高η。但η由5项损耗的累计值决定，Pcu1仅是其中之一，其它4项损耗仍有潜力可挖。为提高η降低Pcu1(个别规格还因为电机温升θ1偏高而降低Pcu1)，要耗用较多的铜线。我国铜矿资源不丰富，上个世纪70～80年代，为节铜，曾经在电机行业实施以铝代铜。同时，铜由铜矿冶炼成铜锭，再由铜锭加工成铜线，都要消耗电能。所以，从国民经济全局考虑，应权衡多用铜带来的提高η节电的效益与铜线生产过程中消耗电能之间的得与失，以免沾上“拆东墙、补西墙”之嫌。

以100客位的 Arsterwasser号的功率需求为参考进行计算，该船舶1 h的功率需求如图1所示[5]。

JO2是上个世纪60年代设计，E级绝缘，热轧硅钢片；YX3本世纪初设计，F级绝缘，冷轧硅钢片。在保证能效指标的前提下，通过改进通风散热结构、调整电磁设计，YX3可以将J1提高，实现既节能又节铜的目标，使整个国民经济受益。

3 通风散热结构[1]

3.1 机座上散热片的排列

散热片的排列有两种：传统辐射状排列；及平行、垂直状排列。前者，散热效果好。后者，源于法国，旨在减少造型工时，但散热效果不如前者好；对电机表面在使用中积累的污垢(影响散热)的清理也不如前者方便。据某生产铸铁件的专业厂家供述，两种机座造型工时差别不明显，且因后者废品率偏高，每吨价格还要高50元。

在“三包”返修的电机中，轴承处出现的故障一直居高不下，主要是轴承处发热及某些机械原因导致轴承过早地损坏。对待“轴承结构”的设计、加工，及轴承的选型、安装、使用维护，等等，每一个环节都不允许有一点点的闪失。常常是一次故障由几个因素同时作用促成。轴承在任何工作状态下，滚动体—滚珠或滚柱与轴承内、外圈之间必须有间隙，即“游隙”；滚道中必须有润滑剂(脂或油)，这是两个必备的条件。游隙大，不行；小，也不行；没有，更不行；润滑脂多了不行；少了不行；没有，同样更不行，很“娇气”。

在Y2、Y3及其派生产品上测试，发现其通风散热效果未达到预期的冷却效果，见表1。

将需要反向计分的条目进行转换后，所有被试的数据根据量表总得分由高到低进行排列，以总得分前27%的被试作为高分组，后27%的被试作为低分组，两组被试每一条目得分的平均数差异均显著，ps<0.01。被试每一条目得分与量表总得分之间均呈显著正相关，相关系数在0.35～0.87之间。

表1 对Y2、YX3及其派生产品(均为“紧凑型”)轴向风道外表面温度的测试结果

测试日期电机型号kW测试结果/℃非轴伸端轴伸端注2014.5.3YX3355M-425029.534.5电机22点带负荷,零点测2014.5.10YX3355L2-62503541电机11点带负荷,14点测2014.5.15YX3355M1-61602740.5电机22点带负荷,零点测2014.10.28YMP355L2-431531/3442/45两台数据:第1台/第2台2014.11.11YX3355M3-422033/3646/462014.11.11YFV400L2-645028/26.540/362014.11.14YX3355M2-618534/3244/42上午带负荷,下午测2014.12.25YX3400-240033.545.52014.12.25YX3355L2-625036482015.10.22Y2500-414505060上午带负荷,下午测注:1.温度采用红外线枪测得;2.1450kW电机为6000V钢板机座,其余为380V铸铁机座。

表1中所列电机，就通风散热结构而言，基本上可以代表Y2、Y3、YX3、YE3及其衍生、派生的315～500机座号的产品。按这样的通风散热结构，见文献[1]图6，其设计思路是：内风路在流经轴向风道时，应将内腔的热量在风道中散发掉一部分，使内腔温度降低。但实测却得到相反的结果：内风路在从非轴伸端(外风扇端)流向轴伸端时温度却升高了5℃～12℃，平均升高10.4℃。此外，热气流吹到轴伸端的轴承处时，对轴承寿命也有影响。

3.3 YX3通风散热结构的利与弊

YX3通风散热结构若能减少造型工时，则优于传统结构。但就通风散热效果而言，如上所述，不理想。迫使YX3改变Y系列的“电机按F级绝缘制造，按B级绝缘考核”的初衷。

3.4 寻求合适的通风散热结构

4.6 脂的牌号与加脂量

通风散热结构对电机的质量、性能、制造成本均起到至关重要的作用。若结构不合适，低压电机J1=2温升仍不合格；结构合适，高压电机的J1可以大于4。315～500机座号处于高、低压；大、中型交叉段，通风散热结构未必千篇一律。电机的生产厂家自己应搞些实验研究。本文在参考文献[1]中推荐过一种结构。

4 轴承结构[2]

国内电机行业将电机的轴承连同与之配合的零部件组成的整体称之为“轴承结构”，并不指轴承本身的结构，本文也不例外。

3.2 带4个轴向风道的机座未达到预期的通风散热效果

因此，将保证轴承安全运转的逐项措施分解后，一一剖析。

4.1 轴承在轴承室中不能处于过盈状态

电机出厂时，加脂量一般都偏高；有时，轴承有点噪声也加点润滑脂。这对保证正常运转均属无益。

4.2 电机在工作中转子应能自由蠕动

为保证电机在工作中转子应能自由蠕动，最好选用一个单列向心球轴承、一个向心短园柱滚子轴承。若选用两个单列向心球轴承，很难将电机工作中转子产生的热膨胀“消化”掉，使轴承的滚珠承受额外的轴向力而过早地损坏。若担心极限转速低，可选轻系列的滚子轴承。

4.3 两端轴承的同轴度要保证

电机两端轴承的同轴度要靠与轴承配合相关的零、部件—转子、端盖(轴承套)、机座的同轴度保证。这一点，大部分电机的生产厂家都清楚。但有一个机座变形的隐患，在生产中容易被忽略(见本文5)。机座变形，要破坏两端轴承的同轴度，导致轴承的寿命降低，也是电机产生振动、噪声的祸根。

4.4 选用、识别优质轴承

优质轴承价格高，但减少返修率，这笔账都会算。关键是让现场装配工人学会识别轴承的伪劣。不妨将优、劣轴承各置一套，让工人体察、感受、鉴别。

式中，P—电机的功率；U—电机的电压；ηcosφ—电机的效率η与功率因数cosφ的乘积(当I1、P、U、η、cosφ的下标标以“N”时，则分别代表各自的额定值)。

4.5 慎用“三轴承”

3.提出了社会主义核心价值观。报告明确提出要“倡导富强、民主、文明、和谐，倡导自由、平等、公正、法治，倡导爱国、敬业、诚信、友善，积极培育和践行社会主义核心价值观”［1］。社会主义核心价值观是对社会主义核心价值体系的进一步提炼和升华，有利于我们进一步推进社会主义核心价值体系建设。

“三轴承”指的是电机的一端用两套轴承—一套向心球轴承、一套短圆柱柱滚子轴承；另一端用一套短圆柱柱滚子轴承。该结构源于原西德，将它用在隔爆等级高的防爆电机上，旨在让向心球轴承仅承担轴向力及轴向定位；短圆柱柱滚子轴承仅承担径向力及径向定位，以减少因隔爆间隙过小导致轴承内盖与轴相擦的故障。若将其大面积铺开，则大可不必。对于绝大部分普通卧式电机，选用两套轴承：一套向心球轴承、一套短圆柱滚子轴承，在国内外已有几十年成熟的使用经验。“三轴承”有三个缺点：容易发热、不便拆装、浪费一套轴承。但近二十多年“市场经济”中供需之间的微妙关系一直掩盖着这样一个纯技术性的问题。

2.若 ∠CPD的两边始终与直线AB相交，PC交AB于点M，PD交AB于点N，请画出相应的图形，判断1中结论是否成立，并说明理由．

腰部疾病病因多而复杂。得益于影像学技术的发展和合理应用，近年来多种腰部畸形相继被报道，发现了新的腰痛病因。如单侧双关节突关节［8］、关节突关节缺如［9］、椎弓根缺如［10］、附件缺如［11］等。各种影像学技术都有其优缺点，X线检查简便，但影像重叠，复杂部位细小异常不易辨出［12］；CT检查分辨率高、无影像重叠，对解剖较复杂部位的骨和软组织改变显示优于X线片；MRI检查软组织分辨率好，对骨髓、骨关节和软组织病变显示优于X线片和CT。在X线检查基础上合理加行CT、MRI检查，有助于结合临床发现新的腰痛病因。本例患者按上述原则发现了罕见的浮动半椎板，分析可能的腰痛机制并给予治疗，效果良好。

润滑脂的牌号应适应电机的要求(主要是转速)及使用环境。加脂量G(g)要适中

Ship Sway Forecast Based on ESN and Phase-Space Reconstruction

该滑坡位于水南村五星组，在暴雨、人类活动等强诱发因素作用下，滑坡处于基本稳定-不稳定状态，严重威胁前缘居民生命和财产安全。滑坡主要采用截排水工程+场地平整工程 +桩板墙工程 +挡土墙工程+裂缝填埋工程+监测工程相结合的综合治理措施，切实可行，最终达到消除滑坡隐患的效果。

G=BD/(100～150)

式中，B、D—轴承宽度、轴承外径的mm值。高速电机取小值；低速取大值。

在while、for、do-whiler或switch结构中执行break语句时，break语句会造成程序从该结构中退出，程序接着执行该结构之后的第一条语句。

轴承的游隙有三种：原始游隙—轴承出厂时的游隙；装配游隙—装到电机上的游隙及工作游隙—运行时存在的游隙。轴承一般是加热装到电机轴上，装配游隙要小于原始游隙；运行时，轴承要发热，端盖或轴承套很难将轴承外圈的热膨胀值“消化”掉，则工作游隙往往要小于装配游隙。即三种游隙常常是一个比一个小。若电机装配时轴承在轴承室中就处于过盈状态，则很难保证电机的安全运行。因此，轴承室内径公差的上差与下差最好都是“+”，见文献[2]。

随着当前信息技术快速发展，各行各业都开始步入了“互联网+”的新时代，这导致人们越来越离不开手机，甚至开始出现“手机依赖症”等热频词汇，这都是属于人心理空虚的有效体现。尤其对于大学生群体来说，其对于智能设备依赖的状况更为严重，新媒体传播途径的多样性以及匿名性，让很多大学生都将其作为情绪发泄的一个重要工具，一旦学生得不到有效的发泄，就容易诱发心理健康问题[2]。由于大学生的心理发育还不够成熟，尤其对于当代大学生来说，其自控能力相对较差，这就导致其容易沉迷在新媒体中，从而对新媒体产生较大的依赖感，大学生现实生活中的人际交往能力反而开始不断的降低。

4.7 挡油盘与甩油盘的设置

挡油盘与甩油盘，前者怕润滑脂流失；后者担心废旧润滑脂排不出去。目前在国内中小型电机上两种结构都有。在正常情况下，轴承在运转中只是一层油膜起润滑作用，这层油膜若不流失、不变质，会一直起润滑作用。全封闭轴承就是按照这一机理而设计、制造。因此，挡油盘较为适用。若借助挡油盘使轴承室能“含”住润滑脂，则毋须加注润滑脂，至少可以使加脂间隔放得较长。全封闭轴承就是这个道理。加脂过频，没有益处。

4.8 加强密封

轴承内外盖处的密封，其重要性、采取的结构，此不赘述。顺便提及的是，返修电机的内腔有时出现由轴承处泄漏的润滑脂。这与电机启动瞬间内风扇产生的负压有关。设计时应采取相应的措施。

4.9 轴承处的通风散热不可忽略

5 铸铁机座变形

近二十年来，大部加分电机生产厂家的铸铁机座都是由专业生产铸件的厂家供货。有些厂家追求效益，浇注后很快就打箱。有时，铸件交到电机厂还是热的，这样的机座容易变形，质地也不佳。其中，变形对电机的质量影响较大。若电机厂生产周期短，在电机的制造过程中很难察觉到。但在运行中，这种变形将逐渐地释放出来，它会破坏电机的同轴度，使电机产生振动、噪声；也要减少轴承的使用寿命。

若金工加工好的机座，或者成品电机放在平台上呈“三条腿”的状态，机座就是变形了。为提高质量，最好将机座时效后再加工；或者，让供货厂家做时效处理。

6 结语

6.1 节能应结合使用现场实际使用情况，使I1实实在在地降下来。

6.2 应提高节能电机技术含量，提高J1，达到既节能又节铜，使整个国民经济受益。

6.3 节能的同时不要忘记安全运行。轴承故障在整个故障中占的比率较大。因故障停产，则使节能效益大打折扣，不可掉以轻心。

6.4 机座变形是电机安全运行的隐患。质量保证体系应将这“看不见”质量问题醒目地纳入相关的条文中。

参考文献

[1] 李宗树，杨万青.中小型异步电机的通风散热.防爆电机，2018.1.

[2] 杨万青，刘建忠.实用异步电动机的设计、安装与维修.北京：机械工业出版社，1996.