王建軍

（陜西德源府谷能源有限公司，陜西 榆林 719407）

目前我國各類電動機每年總共產(chǎn)生的電能損耗約1萬億kW左右，占全國總用電量的一半以上。但電動機的平均效能卻比很多國家低，電動機拖動程序整個運行的效能更是比發(fā)達國家低了1/5。

由此可見，我國電動機程序存在著用以降低能源損耗的巨大潛能。所以，尋找電動機節(jié)約能源的潛力，找到更加有效的節(jié)省電力能源的方法是一項重要而艱巨的任務(wù)。

一、電動機節(jié)約能源的技術(shù)

（1）選擇類型和節(jié)約能源改造

轉(zhuǎn)子異步電動機是國家統(tǒng)一設(shè)計制造的新系列產(chǎn)品，是我國目前相對比較先進的Y型電動機。它的優(yōu)點是運行效能更高、節(jié)約能源效果更好、開啟性能更好。

相對來說，異步電動機系列各項指標比早些時候其他系列電動機效率有了一定的提高。因此用轉(zhuǎn)子異步電動機取代原有老式舊式電動機已經(jīng)刻不容緩。

（2）按照需求選用電動機型號

相關(guān)部門對Y型電動機的幾個運行范圍劃定：變壓器實際容量與額定容量的比值在70%～100%為運行經(jīng)濟區(qū)域；變壓器實際容量與額定容量的比值在40%～70%稱為一般運行區(qū)域；變壓器實際容量與額定容量的比值在40%以下則為非經(jīng)濟運行區(qū)域。

如果功率選擇過大，盡管能保證設(shè)備的正常工作，卻不僅僅增加了金錢投入，并且是有功功率和視在功率的比值和效能都將很低下，必定會造成電能的浪費。

所以考慮到不僅滿足機器工作運行的需要，還能使它最大可能地提高效能，一般變壓器實際容量與額定容量的比值保持在60%～100%較為合理。

（3）對老式電機整體能源節(jié)約的改造方式

首先更換電動機的外部散熱，把電動機的外散熱器改為節(jié)約能源的類型，對不同型號類別的電動機系統(tǒng)，都有與之相對應(yīng)的節(jié)能型散熱器可以選擇，其主要目的是用于同一方向轉(zhuǎn)動的工作電動機，改裝后效能會有一定的升高；

其次采用導磁槽楔代替原有的普通器件，用導磁槽楔對電機進行了節(jié)約能源的改良后，完全可以改善電機運行效果，減少了電力浪費，良好改善效能，降低了電動機的內(nèi)部損耗以及其他損耗，進而更加減少耗能，并且減少了噪音和震蕩，延長了機器的壽命，雖然啟動時候的轉(zhuǎn)動力矩會下降許多，但卻適合負載率低的情況和啟動的電動機的改良；

最后，采用最新的阻止電流通過的材料來增大線路的橫截面，對于一些帶特殊絕緣方式的高電壓類電機，在進行大規(guī)模維修的時候可采用美國生產(chǎn)的M膠帶進行絕緣，從而達到節(jié)約能源的目標。利用這種方法，普遍平均銅線橫截面可增大約1/5左右，電機的升溫速度會有所減慢，從而對電力的損耗減少。

二、電機減少耗能的方式方法

（1）通過改變電機工作電源頻率的節(jié)能方法

這是一種相對更為先進的節(jié)約能源，減少損耗的技術(shù)。因為它擁有優(yōu)良的調(diào)節(jié)能力，比較穩(wěn)定的工作平穩(wěn)程度，現(xiàn)在已經(jīng)在多個行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備中得到極為廣泛的應(yīng)用，成為了企業(yè)公司進行節(jié)約能源，降低損耗與減少使用電量的主要趨勢。

風機水泵專用變頻器是當前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最多的設(shè)備。這類變頻器，可由于季節(jié)更替、氣候變化、超負荷等等諸多方面的影響，它們?nèi)匀怀Ｌ幱诜菨M效能下工作運行，大多數(shù)只能達到正常功率的一半。

（2）降低電壓的節(jié)能方式

當Y型電動機未滿載的時候，降低它的電壓，即可以實現(xiàn)節(jié)約能源的成果。因為當電機從滿負荷變化到非滿負荷的時候，電動機內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速開始減小，但是它的功率并未轉(zhuǎn)化為機械能的部分不變，那么非滿載情況下的耗能中對轉(zhuǎn)化成為的熱能等其他能量一點都沒有減小。

因此電動機的工作效能就會很低。當降低電動機電源電壓，在勻強磁場中，磁通量就會成比例下降，那么轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的除了機械能之外的其他能量也會成比例下降。

這樣的話轉(zhuǎn)子電流中的額外損耗減少，功效也就提高了，而且伴隨著電源電壓的下降，轉(zhuǎn)子電壓隨之下降，摩擦也會快速下降，使電機的運行效能有了很大的提高。

（3）提高有功功率節(jié)能的方法

Y型電動機在轉(zhuǎn)動的過程當中會在電路之中吸收很多的無用能量，因此導致對電能的額外損耗，系統(tǒng)的運行效能就會下降。

這類情況可采取無功功率補償?shù)姆绞絹磉M行調(diào)整。在Y型電動機的輸出線端口并上適當?shù)碾娙萘縼硖岣哂泄β仕急壤?，減少無功功率比例。在保證之前條件的前提情況下，使系統(tǒng)的傳輸?shù)碾娏鳒p少，以降低供電程序的電能損耗，實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。

（4）確保三相電壓相位差相同

當電機的三相電壓相位差處于不相等的時候，電機內(nèi)就會出現(xiàn)與轉(zhuǎn)子運動方向相反的磁場，形成阻礙轉(zhuǎn)子運動的力。從電機軸承上吸收的部分效能，并且成為在電動機其他無用的能量消耗掉，導致電動機的機械能減少。

與此同時，轉(zhuǎn)子運動反方向的磁場還會在轉(zhuǎn)子運動上引起額外的能量損失，使電機的損耗更大，轉(zhuǎn)換成的熱能會引起電機發(fā)熱。通過使電路系統(tǒng)三相負荷，使電動機的三相電壓相位差相同，避免了電動機因為這類原因的額外能量損耗。

（5）利用電動機節(jié)能器件降低電能損耗

電動機智能節(jié)電系統(tǒng)是一種完全與VFD的新型電動機控制系統(tǒng)區(qū)別開的產(chǎn)品，它不僅不影響電動機的轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的力矩以及輸出量從初始狀態(tài)到最終狀態(tài)的響應(yīng)，更不需要降低電動機的轉(zhuǎn)動速度來達到節(jié)約能源的目標，它可以通過監(jiān)測電機轉(zhuǎn)動過程中交流電流和電壓的相差來進行調(diào)整供給電動機的總體能量，使電動機一直保持在最優(yōu)效率的工作狀態(tài)。

電動機智能節(jié)電系統(tǒng)在檢測到電動機處在非滿載不斷變化的時候，通過整流元件能在極短的時間內(nèi)調(diào)整輸送給電動機電能，致使電機輸出的機械能和電器負載剛剛相等，以此來降低器件各方面的損耗，達到改善電機運行的一系列最佳方式，最后達到節(jié)約電能的目的。它還具備較完整的平滑啟動功能，可降低電機的轉(zhuǎn)子與定子間磨損，減少維護次數(shù)和成本，盡最大可能地節(jié)約能源。但對于負荷大于60%以上的電動機節(jié)能效果不明顯。

（6）經(jīng)常對電動機的器件進行保養(yǎng)

對于不同的工作情況下的電機需要選擇不同的潤滑劑。

轉(zhuǎn)動速度較快的電動機，由于溫度上升速度快易使?jié)櫥瑒┳兿《鴵p耗掉，所以應(yīng)選用粘稠度大的潤滑劑；通常滿負荷工作的電動機應(yīng)優(yōu)先選用油粘度較高、粘稠度較大潤滑劑；多數(shù)時候處在有腐蝕性物品環(huán)境中的電動機應(yīng)優(yōu)先選用含有抗腐蝕潤滑劑。在保證潤滑、降低器件間的摩擦、良好養(yǎng)護等等的基礎(chǔ)上再考慮使用價格低廉型的潤滑劑，節(jié)省投資等相關(guān)費用。并且由于電機軸承牢靠平滑質(zhì)量不高，同樣會增加電動機器件間摩擦增大電能損耗。

在高速轉(zhuǎn)動的電動機上盡量使用外國廠家的軸承或國產(chǎn)性能優(yōu)秀的軸承盡量避免無謂的損耗。在轉(zhuǎn)速較慢的電動機上盡量使用性能比較好的軸承，不僅能保證器件質(zhì)量，還可降低相關(guān)的投資費用。

結(jié)語

由于電動機節(jié)約能源，降低損耗，其市場潛力巨大，因此，要將電動機降低損耗和增強效能的工作放在首位。從電動機的種類選擇、開啟方式方法和工作方案的分析設(shè)計等環(huán)節(jié)展開細致入微的工作，同時要更多地應(yīng)用新技術(shù)新產(chǎn)品，促進企業(yè)生產(chǎn)總體的節(jié)能降耗。

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