盧建兵

(蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 蘭州 730021)

和我國的原煤利用率一樣，我國工業(yè)電動機的效率也很低下，多數(shù)處于輕載、低效、高能耗的運行狀態(tài)，運行效率比國外發(fā)達國家低15%以上，這就造成嚴重的電能浪費，因此，積極推動電動機的節(jié)能，提高電動機的效率是當前迫切的問題。

1 電動機的效率分析

電動機的效率指電動機的有功輸出功率與有功輸入功率之比，一般情況下我們用公式η=P2/P1×100%來表示。其中，P2表示電動機有功輸出功率，以kW為單位；P1表示電動機有功輸入功率，以kW為單位；η表示電動機的效率，以百分數(shù)來表示。在實際運用的過程中，電動機效率有額定效率、最高效率和負載效率之分，一臺電動機的額定功率和空載損耗為固定值，因此，電動機的負載率越高，其效率也就越高，在負載率達到70%的時候，電動機的負載率是最高的，接近70%的負載率被稱之為有功經(jīng)濟負載率。

電動機還存在功率因數(shù)，所謂功率因數(shù)就是指電動機輸入端的有功功率與視在功率比，一般我們用公式cosφ=P1/S來表示，其中，P1表示電動機有功輸入功率，以kW為單位；S表示電動機的視在功率，以kVA為單位；cosφ就表示電動機的功率因數(shù)。電動機的功率因數(shù)大小同樣和負載率有關(guān)，在電動機空載狀態(tài)時，功率因數(shù)是最小的，一般在0.1到0.2之間，隨著負載率的逐漸增加，電動機的功率因數(shù)也在逐漸升高，負載率在80%以上的時候，電動機的功率因數(shù)達到最優(yōu)水平，為了提高功率因數(shù)，節(jié)約電能，一定要避免電動機輕載運行。

不同類型的電動機的效率和功率因數(shù)都不盡相同，一般情況下，相同容量的電動機鼠籠式的效率、功率因數(shù)均比繞線式電動機高，轉(zhuǎn)速高的電動機其效率，功率因數(shù)比轉(zhuǎn)速低的高，同一系列的電動機容量大的效率、功率因數(shù)比小容量的電動機高。

要使電動機處于最優(yōu)的運行狀態(tài)，就必須要首先合理選擇電動機，使其類型、容量和負載機械特性像匹配，使其能夠保持最高的運行效率，要盡量避免空載運行，減少輕載運行的實踐，盡量提高負載率，減少損害，提高效率。

2 電動機節(jié)能的措施

(1)合理選用電動機類型。選型電動機的時候一定要選用節(jié)能電動機，選擇是效率高、節(jié)能、起動性能好的三相異步電動機，要選擇新的節(jié)能系列產(chǎn)品。選擇的電動機類型除了要滿足機械性能之外，還要滿足濟運行性能。比如，對每年運行3000小時以上，負載率在50%以上的電動機，要選擇y系列的三相異步電動機，對于負載率要求更高的，可以選用效率更高和損耗更低的yx系列電動機。要合理選擇電動機的額定容量，電動機在實際運行中普遍存在著輕載的情況，負載率過低，無功損耗過大的現(xiàn)象，人們在選擇電動機的時候普遍選擇大容量的電動機，導致了能量的損耗，電動機有很多工作制分類，如連續(xù)工作制、斷續(xù)工作制、高啟動轉(zhuǎn)矩、雙速等，日常很少根據(jù)機械工作特性選用。這些原因都導致了選擇電動機的時候盲目選擇大容量，針對這種情況，我國的電動機型號應該建立合理的制度，以保證合理選型，提高電動機的效率。

(2)采取正確的無功補償方式。異步電動機的無功損耗一般包括兩個部分，一個是建立磁場所需的空載無功功率，這部分損耗一般占到電動機額定無功損耗的70%左右，無功損耗的大小和容量呈正相關(guān)，一部分是帶負荷時在繞組漏抗中消耗的無功功率，這部分損耗和電動機的負載電流的平方正相關(guān)，負載率越小，功率因數(shù)越小，損耗就越大。

我們可以采用就地無功補償?shù)姆绞?，通過在電動機附近設置電容器一起運行的方法來進行無功補償。具體可以：可以減小配電變壓器、低壓配電線路的負荷電流；可以減少配電線路的導線截面和配電變壓器容量；可以減小企業(yè)配電變壓器以及配電網(wǎng)功率損耗；可以使補償點無功當量達到最大，提高降損效果；可以減小電動機起動電流。一般的接線方式可以直接接在電容器的開端或者是設備端。

(3)有效管理。我國是一個高能耗的國家，大量的高能耗設備還在使用，針對這種情況，政府部門應該制定相關(guān)的電動機行業(yè)標準，對電動機系統(tǒng)進行現(xiàn)場測試，采用正確的節(jié)能評估方法，對于高能耗的電動機禁止進入市場，并且逐漸淘汰高能耗的用電設備，企業(yè)工廠更應該重視電動機的節(jié)能運行，通過技術(shù)分析來改造現(xiàn)有的電動機，實現(xiàn)降低能耗的目的。

3 電動機節(jié)能技術(shù)

可以使用電動機節(jié)能器進行節(jié)能，電動機節(jié)能器的工作原理是由于空載和輕載導致電動機的效率和功率因數(shù)很低，導致大量熱損耗產(chǎn)生，為了減少無用功，節(jié)能器能夠起到有效控制降低電機輸出功率，減少電損耗，使電動機達到最優(yōu)運行效率的目的。比如可以采用KYD電動機節(jié)能器，這是一項新技術(shù)，將技能技術(shù)和傳統(tǒng)的電氣控制技術(shù)相結(jié)合，通過跟隨負載的變化，調(diào)節(jié)輸入功率，并且迅速檢測系統(tǒng)需要的電能，準確調(diào)節(jié)輸出功率，在節(jié)電同時保持正弦波電壓輸出。此外，其他節(jié)電裝置還有變頻器、可控硅等，但是相對而言，價格較高。

同時，還可以對電動機本身進行改造，以達到節(jié)能的目的，比如，對于普通電動機進行改造，將電動機的定子進行重復利用，具體操作為在轉(zhuǎn)子中假如永磁材料，經(jīng)過外界磁場與先充磁后,可以在很長的時間內(nèi)保持很強的磁場，并對原定子的線圈進行重新處理。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場完全同步，無轉(zhuǎn)差損耗，同時轉(zhuǎn)子不需要外加勵磁電源，無勵磁損耗，這樣功率因數(shù)就很大，電動機的效率也大大提升，啟動力矩增大，過載能力增強，實現(xiàn)了很好的節(jié)能效果。技術(shù)有段是實現(xiàn)降低電動機能耗和提高電動機效率的有效手段，因此，要做好技術(shù)上的攻堅，解決電動機節(jié)能的問題。

4 結(jié)語

現(xiàn)代社會有著巨大的能源消耗需求，降低能耗，節(jié)能減排是當前迫切的任務，電動機效率的提高關(guān)系到國計民生和可持續(xù)發(fā)展，我國是一個高能耗的國家，因此，要采用相關(guān)的節(jié)能措施來提高電動機的效率，實現(xiàn)節(jié)能的目的。

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