电机节能降耗技术及方法论述

电机节能降耗技术及方法论述

韩福洋

大唐环境三门峡项目部，河南 三门峡 472100

摘要：电力作为被广泛应用的能源之一，在电气设备种类多样化的背景下，电力能源需求日益增加，按照电力生产具体情况，适当运用节能技术，可降低电机负载，实现节能。简述各类节能电机的发展，从控制线路、同步电机两方面阐述电力拖动问题，进而提出对应的解决策略。

关键词：节能电机；节能；技术；方法

引言

随着技术的飞速发展，电机的核心技术已经取得了长足进步，但是节能技术的应用还不够深入全面，使得电机相关技术绿色可持续发展速度缓慢。为了让电机技术更为全面的发展，要重视电机节能控制技术的设计与实现。从何处入手、如何有效提升电机节能控制技术运用水平，就成为相关人员不得不深思熟虑、三思后行的问题。
1当前节能电机发展状况

就目前来看，虽然我国经济在经过疫情的检验过后更加稳步向前发展，工业总产值已经达到了美、日之和，但是我国的机电行业技术发展水平明显落后于当今世界先进制造国家，对此在2015年所颁布的《中国制造2025计划》就明确表示要加大研发绿色产品，淘汰落后机电产品以及相关技术，而在目前我国机电生产和使用过程主要是遵循两大标准，但是在实际管理中由于客观因素的存在导致难以实现，或者是未达到节能标准。工信部提出了相应的改革方案，致力于大力推广节能技术和装备，淘汰规模庞大的低效机电设备。但在当前由于历史原因，我国机电产品主要还是以三相异步为主，但是在修订IEC60034-30的过程中着眼于当前我国的客观环境，因此将其划分为两大标准。很明显这也为未来该行业的发展方向指明了前进道路，也填补了当前GB18163-2012标准中的某些技术空白，但是着眼于节能技术还需要进一步研究IE4电机技术，不仅能够满足国内外市场所需，并且也能实现节能减排的目标。对此在制定高效机电产品时，就需要明确技术条件，在功率和平均效率上也需要达到相关标准。比如用高速三相同步电机，在进行技术探究的过程中，还可以向其他领域方向进行拓展，比如在微燃发电和高速储能等领域也是大有可为。高转矩低速永磁类型电动机的发展中，我们可以分为两个方向来进行看待，比如高转速主要指的是传动系统的额定转矩要大于500Nm，至于低速，主要是指转速每分钟不超过500r，如果能够将此类型的电动机应用于球磨机，不仅可以提高运行质量，更重要的是平均实现节能的效率要高于平均值10%以上。另外在高性能的永磁类伺服电机发展过程中，可以应用于数控机床，同时也可以应用于各种工业生产设备当中，比如家具制造以及纺织品等等。另外随着我国汽车工业的飞速发展，也进一步开发出了相应的产品，比如说H80-H355它的各项数据分别为转数，可以达到每分钟3000r，可调速范围在100-5000r/min，它的出现也为我国工业的发展注入了一股强心剂。但是为了能够有效保证电机节能的效果达到相关标准，对此就需要不断的进行技术探索，找出节能过程当中的关键技术，以此不断推动该行业的快速发展。

2电机节能降耗技术及方法

2.1电机变频节能

电流与水流在能量消耗方面具有一定的相似性，人们在研究如何节约电能的时候可以参考水流的相关原理。根据流体力学的公式：功率=流量*压力可以明显的看出，功率的大小与流量呈现正比例关系；流量的大小由转速决定，流量与转速也呈现正比例关系；而压力的大小由于转速的平方呈现正比例关系。所以，功率的大小与转速的三次方呈现正比例关系。电流也是一样，想要有效减少电机的能源损耗，就要从电机的转速方面入手，将电机的转速降下来，电机功率就会出现三次方的节能效果。电机变频控制技术的实践应用，可以在用户需求降低的前提下，通过变频调节功能降低电机的转速，从而实现电机控制节能的目的。例如变频空调、冰箱等，用户对风量和冷藏的需求出现降低时，可以通过变频调节来降低其实际共工作功率，减少电量的消耗。

2.2软启动在电机节能设计中的应用

当前软启动技术在电机节能设计中的应用十分广泛，通过软启动可以满足电机节能的需要，符合电机在轻载与空载状态下长时间工作，节省能源同时保障电机正常利用。软启动技术之所以可以起到节省能源的目的，主要源于其可以通过调节电压来动态调节整个电机中输入与输出的电流大小，对电流进行准确控制。而且，这种软启动技术发展性明显，近些年已经逐渐完善。传统的软启动技术调整电流的方式比较单一，只能通过对电机连线方式进行调整来实现电流控制，但这一调整电流方式的优化效果不太明显，因此对技术进行改进势在必行。随着研究与技术开发的相关数据表明，创新软启动技术的便可以实现更为精准的电流控制，同时降低电机启动阶段电能的损耗，有效节省能源。正是由于软启动技术发展空间大、利用简便，未来软启动技术的应用会越来越深入。

2.3直接启动

电力系统主要通过负载变压器、异步电动机等实现运行，电网需要负载无功功率，导致线路损耗，此时同步电动机的启动为关键问题。为保证电动机启动过程的稳定性，可使用节能方案。使用异步电动机，保持级数和同步电动机之间相同，对其进行牵引。如果同步电动机启动时，其转子没有加入励磁，此时可利用辅助电动机将其牵引到同步转速，之后，将励磁电流直接通入到电动机励磁绕组当中，通过整步转矩将电动机接入到电网当中。当定子和转子达到同步运行状态时，辅助电动机任务完成。此时，为降低电能损耗，需要将辅助电动机停运。其启动过程，主要使用空载、同步调节等方式，操作流程复杂，使用设备较多。异步启动主要是在电动机上安装异步绕组方式完成，节能措施为先通电定子，利用启动绕组产生异步转矩，完成电动机启动，当二者转速趋近同步时，将励磁电流通入其中，保证电动机、电磁转矩二者同步运行。而异步电动机主要通过安装绕组实现启动，因此，需要设备少、便于操作。在此期间，需要控制异步启动励磁绕组不处于开路状态，由于此状态下，励磁绕组的匝数较多，可能致使定子感应电压不断升高，降低其绝缘性能，发生安全事故。与此同时，使用此方法启动，不可直接将绕组短路，防止其单向电流变大，处于旋转磁场作用下，导致附加转矩不断增加。对于此现象，可分析异步启动转矩的特点，使用阻值为励磁电阻10倍大的启动电阻，连接转子绕组，以减小绕组产生的感应电流，从而降低单抽转矩、影响电动机的启动。

3节能电机前景分析

就目前来看，经济发展越来越迅速，电商与网络相互联系，共同发展，网络促进电商的发展，当今社会，电商已经在各个领域涉及，网络营销属于一个崭新且强大的营销方式，同时，市场出现的各种情况也可以在网络上有非常好的展现，通过网上营销可以控制市场的变化，去降低市场的投资成本，同时能够一对一的沟通交流，网络营销能够实现的前提条件是对于买家在原本能力之下是否能够接受，还有是否能适应这种条件情况，当然最主要的是要通过网络营销来选择商品方式。这样就能够通过提升信息化建设水平去发展高效节能电机，同时也要保证售后服务的快速安全妥善，实现高效节能电机与网络可持续性发展。除此之外也要利用EＲP市场模式以及这种市场模式的营销策略充分发展，通过EＲP市场扩大对高效电机的发展，除此之外，从长远来看，生产部门一定要通过合理的方式来生产发展，才可以保证市场部门可以利用EＲP将长期的市场构建出来。

结语

综上所述，随着当今工业化进程的不断加快，各种的能源和环境问题也开始日益显著。而在此类问题的解决过程中，不仅仅需要加大力度进行治理，同时也应注重工业领域中节能减排技术的合理应用。在此过程中，变频调速电机便可在工业领域机电工程系统的具体运行中发挥出强大的技术优势。

参考文献

[1]王凯东，孙宁．高效节能电机政策分析［J］．科技视界，2019(06):40-42．

[2］陈金刚，黄莉明．低压高效变频电机的节能系统设计［J］．船电技术，2019，39(02):34-36．