新型電機(jī)。一種新型無滑環(huán)碳刷電機(jī)（以下簡稱新型電機(jī)）的誕生，為解決大馬拉小車的問題提供了可能。該型電機(jī)由于轉(zhuǎn)子回路無滑環(huán)碳刷而且轉(zhuǎn)子繞組線圈又是一個(gè)完全閉合的回路，因此它的機(jī)械特性硬，抗沖擊和過負(fù)荷能力強(qiáng)，它的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩的1.8倍，起動(dòng)電流是額定電流的4倍，最大轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩的 3.5倍，根據(jù)用戶要求可以設(shè)計(jì)成4倍于額定轉(zhuǎn)矩，這是完全可以滿足錘式破碎機(jī)的技術(shù)要求的。選用這種新型電機(jī)既解決了設(shè)備的起動(dòng)問題，也解決了在破碎機(jī)最壞工況時(shí)對(duì)電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的要求。
新型電機(jī)同傳統(tǒng)繞線電機(jī)相比有以下幾個(gè)特點(diǎn)：⑴新型電機(jī)在結(jié)構(gòu)上是對(duì)傳統(tǒng)電機(jī)的一次革新，它無滑環(huán)碳刷、也不需要起動(dòng)電阻柜、不需要進(jìn)相機(jī)等無功補(bǔ)償裝置，僅用一個(gè)開關(guān)柜即可完成電機(jī)的起動(dòng)過程。由于省掉了兩個(gè)配套裝置，因此用戶既減少了一次投資，又節(jié)省了常年的維修費(fèi)用。⑵新型電機(jī)基本處于常規(guī)的維護(hù)狀態(tài)，不會(huì)像傳統(tǒng)繞線電機(jī)那樣，每月都要停機(jī)維護(hù)，因此新型電機(jī)可使破碎機(jī)增加了生產(chǎn)時(shí)間，增加破碎機(jī)的產(chǎn)能。⑶新型電機(jī)的機(jī)械特性硬，最大轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩的3.5~4倍，因此在負(fù)荷突然增加的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速基本不變，抗沖擊能力強(qiáng)，他同傳統(tǒng)電機(jī)比較，在相同負(fù)荷的情況下，每分鐘轉(zhuǎn)速快1.4%左右，這不但使破碎機(jī)的產(chǎn)量增加，而且由于電機(jī)轉(zhuǎn)差率減小，轉(zhuǎn)差損耗減少，有利于電機(jī)效率的提高，同時(shí)也使電機(jī)的溫升降低。在錘式破碎機(jī)選用電機(jī)時(shí)，新型電機(jī)的這一特點(diǎn)是考慮的重要因素，對(duì)于240kw~250kw的破碎機(jī)負(fù)荷來說，我們選用355kw或400kw的新型電機(jī)就能滿足要求。這時(shí)電機(jī)的負(fù)荷率在 70%左右，處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，效率可在94%以上，功率因數(shù)也在0.85以上。但若用戶考慮極端工況選用630kw的新型電機(jī)，也比選用800kw的傳統(tǒng)繞線電機(jī)的效率、功率因數(shù)都有所提高，電機(jī)效率也可提高5個(gè)百分點(diǎn)，節(jié)約電能250×5%=12.5kw。⑷傳統(tǒng)繞線電機(jī)的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流有數(shù)百安培，雖然電機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電壓又1千伏左右，但電機(jī)起動(dòng)完畢轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電壓很低，而且處于超低頻狀態(tài)（接近直流），此時(shí)雖然起動(dòng)電阻柜中電阻已被交流接觸器短接，但由于滑環(huán)碳刷和連接起動(dòng)柜的電纜還串接在轉(zhuǎn)子回路中，強(qiáng)大的轉(zhuǎn)子電流在這些阻性元件上流過就必然產(chǎn)生電能損耗。據(jù)估算滑環(huán)與碳刷之間的接觸電阻約0.025歐姆，而電纜的電阻值可根據(jù)其長度和橫截面積進(jìn)行計(jì)算，R=0.0217×60/120×3=0.033Ώ（電纜長60米，電纜面積120平方毫米）在轉(zhuǎn)子回路中外串的電阻約0.06Ώ。456安培電流在這個(gè)電阻上流動(dòng)產(chǎn)生的損耗為：P=I2R=456×456×0.06=13KW。而相對(duì)新型電機(jī)僅此一項(xiàng)就節(jié)電13KW。⑸如前所述，新型電機(jī)的功率因數(shù)大于0.9，因此該電機(jī)不需要進(jìn)相機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償，而傳統(tǒng)繞線電機(jī)則需要進(jìn)相機(jī)，但進(jìn)相機(jī)以消耗有功功率的代價(jià)來提供無功功率補(bǔ)償?shù)�，�?duì)于800kw的傳統(tǒng)電機(jī)來說，其進(jìn)相機(jī)至少消耗有功電能8kw左右，這對(duì)于無刷新型電機(jī)來說則是節(jié)電8kw。
若將800kw，6極的傳統(tǒng)繞線電機(jī)更換無滑環(huán)碳刷的630kw新型電機(jī)其綜合節(jié)電效果明顯，它由以下幾部分組成：
① 電機(jī)效率提高5%，節(jié)電為250kw×5%=12.5kw
② 電機(jī)由于無滑環(huán)碳刷節(jié)電13kw
③ 電機(jī)不用進(jìn)相機(jī)節(jié)電8kw
④ 減少轉(zhuǎn)差損耗，電機(jī)效率也有所提高
總計(jì)節(jié)電12.5+13+8=33.5kw
節(jié)電率：33.5÷250=13.4%
若考慮傳統(tǒng)電機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流也減少，因此節(jié)電率達(dá)到10%是沒問題的。
高壓繞線式電動(dòng)機(jī)取消滑環(huán)——碳刷系統(tǒng),是一項(xiàng)具有重大實(shí)際意義而過去又沒有很好解決的課題。“變極起動(dòng)無滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”項(xiàng)目在此領(lǐng)域內(nèi)取得了創(chuàng)造性成果，提出了變極起動(dòng)無滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子的新結(jié)構(gòu)。變極起動(dòng)無滑環(huán)電刷繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，無需串入起動(dòng)電阻，具有低起動(dòng)電流和高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)有著更高的可靠性。該技術(shù)取消了轉(zhuǎn)子滑環(huán)碳刷結(jié)構(gòu)，消除了因此帶來的故障隱患，為此類電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。樣機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具有節(jié)能效果。
1、 該技術(shù)路線明確，思路新穎，有創(chuàng)新。專家評(píng)審組認(rèn)為：應(yīng)用該技術(shù)研制出了246kw/380v（8極、10極）380kw/6kv、10kv（6極、8極）變極起動(dòng)無滑環(huán)電刷繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，并應(yīng)用于實(shí)際。
2、 該型變極起動(dòng)無滑環(huán)電刷繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)具有成本低、可靠性高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在建材、冶金、礦山、電力等行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用前景。
綜上所述，專家組認(rèn)為在無刷繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域內(nèi)，該成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白，值得作為經(jīng)濟(jì)型電力傳動(dòng)節(jié)能技術(shù)推廣。建議在具有國家資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)中心進(jìn)行全面考核以確認(rèn)該新型電機(jī)的性能和節(jié)能效果。希望探索在高壓大容量繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)上應(yīng)用該技術(shù)。