电动机节电技术浅析
电机节能降耗技术发展探讨
电机节能降耗技术发展探讨摘要:针对工业电动机运行效率低,能源浪费严重问题,介绍了现有的电机节能技术,主要集中在电机自身降耗和先进的传动控制技术及装置两方面。
进一步地,从这两方面分类详细介绍了常用的电机节能方法,并分析总结了每种电机节能技术特点。
最后给出了电机系统整体节能设计方法。
关键词:电机节能；降耗；传动控制；电机系统０引言全世界工业用电动机消耗了总发电量的３０％～４０％,２００６年７月,国际能源署电动机工作组调查报告指出：通过提高电动机效率并采用变频调速,每年可以降低７％的全球电能使用量［１］。
据中电联发布的数据,截至到２０１６年底,中国发电机装机总容量为１６．５亿千瓦［２］,保守估算中国电动机装机容量高达２０亿千瓦以上,并且其中９０％以上都是普通效率电机,因此,对现有电机系统进行节能改造刻不容缓。
电机系统是将不同装置或器件集成在一起实现特定效用的机电系统,包括电源、电动机、传动装置、传动控制系统及负载。
据调查,通过改造或更换高效电机,可以节能２％～８％；高品质供电电源,可以节能０．５％～３％；高效传动装置,可以节能２％～１０％；先进传动控制,可以节能１０％～５０％；合理地传动设计,节能空间较大；良好地操作和维护,可以节能１％～５％［１］。
往往出于改造工程量和成本方面考虑,现有电机节能技术主要集中在电机自身降耗和先进的传动控制技术及装置两个方面。
１电机自身降耗电机损耗主要包括定子铜耗、转子铜耗、铁耗、风摩耗及杂散损耗等。
采用导磁性较好的磁性材料和低阻抗的导电材料,可以降低铜损和铁损,同时通过优化设计结构及制造工艺来降低杂散损耗［３］。
对现有电机进行节能改造或选用新型节能电机,都可以有效降低电机自身损耗。
１．１电机硬件节能改造电机硬件节能改造就是将低效电机通过重新设计,更换零部件等方法,将低效电机改造成高效率节能电机［４］。
电机硬件节能改造是实现资源节约和循环经济的重要途径,主要方法包括：更换磁性槽楔、改变定子绕组形式、更换合适规格风扇、增加有效材料用量等［５－６］。
电机节能技术3篇
电机节能技术这是作者账号的智能助手，我将为你完成题目要求的三篇文章，每篇文章3000字，总共9000字。
希望能为你提供帮助。
第一篇：电机节能技术的概述随着能源的紧缺和环境的恶化，电机节能已成为热门话题和趋势。
由于电机在工矿企业中的使用量较大，若采取一定的电机节能技术，不仅将可以减少用电量，还能大大节约能源成本，减轻环境负荷。
电机节能技术是在保证电机正常运行的前提下，尽可能减少电能消耗的一种技术。
其中，电机的效率提升是一个重要的方向。
在提高电机效率的同时，还可利用电机节流来节约电能，从而达到节能的目的。
电机节能技术的研究和应用主要包括以下方面：1.电机的选型与配置电机的选型和配置对于节能非常重要。
一些未经充分考虑的配置方式会在使用时浪费大量的能源，较高效的配置方式可以使电机工作更加高效。
因此，在电机的选型和配置过程中，需要对电机的转速、功率、效率、电流、容量等因素进行充分的考虑和分析。
2.电机驱动技术电机驱动技术是电机节能的重要手段，主要通过变频器、软启动器、变压器等电力电子器件实现。
在使用这些节能设备的同时，也需要根据实际情况进行合理的配置和调试，从而达到节能的效果。
3.电机控制在电机的控制方面，一些先进的控制技术也可以节约能源。
例如，通过矢量控制技术实现电机的精准控制，可以大大提高电机的效率，从而实现节能的目的。
4.电机维护电机的维护也是电机节能的关键环节。
定期进行电机的检查和保养，可以有效延长电机的使用寿命，减少电机的故障率，保证电机的正常运行，从而节约电能的消耗。
综上所述，电机节能技术不仅涉及到电机本身的设计和制造，还包括电机的选型和配置、驱动技术、控制技术以及维护等多方面的内容。
企业在实际使用中，需要综合考虑多种因素，选择合适的节能设备和方案，从而实现节能减排的目标。
第二篇：电机节能技术的应用电机是工矿企业中最常用的电器设备之一，广泛应用于各种生产过程中。
为了实现节能减排的目的，电机节能技术的应用显得尤为重要。
电机驱动系统节能技术研究
电机驱动系统节能技术研究电机驱动系统是现代工业和生活中不可或缺的一部分，它的能源消耗直接影响着整个社会的可持续发展。
为了实现能源资源的有效利用和环境保护，节能技术的研究成为了当前的热点。
本文将对电机驱动系统的节能技术进行深入探讨，并提出一些创新的解决方案。
一、电机驱动系统的能耗现状与挑战电机驱动系统的能耗一直以来都是工业生产和日常生活中的一个难题。
据统计，电机驱动系统在工业生产中所占能耗比例高达70%，对整个国家的能源消耗产生了巨大的影响。
虽然在过去几十年中，电机的效率得到了显著提升，但是由于产能的扩大和需求的增加，其能源消耗量并未减少。
此外，电机在工作过程中会产生大量的热量，进一步加剧了能源的浪费与环境的污染。
二、电机驱动系统节能技术的研究现状为了降低电机的能耗，节能技术的研究得到了广泛关注。
目前，人们主要从以下几个方面进行研究和探索：1. 提高电机本身的效率：通过改进电机的设计和制造工艺，提高其转变电能为机械能的效率，减少能量的损耗。
例如，采用高效磁材料和优化的线圈结构，可以显著提高电机的效率。
2. 优化电机的控制策略：通过优化电机的控制策略，减少其在运行过程中的能量浪费。
例如，采用变频调速技术可以根据实际负载情况调整电机的输出功率，减少不必要的能量消耗。
3. 应用智能控制技术：结合传感器和自动化技术，实现电机驱动系统的智能化控制，提高能源利用率。
例如，通过实时监测电机的负载和能耗情况，自动调整电机的工作状态，减少能量的浪费。
4. 开发新型驱动系统：研究开发新型的电机驱动系统，提高能源利用效率。
例如，采用直线电机代替传统的旋转电机，减少传动装置的能量损耗。
5. 加强电机驱动系统节能管理：通过完善的能源管理体系，监测和分析电机驱动系统的能耗状况，制定合理的能源节约措施，提高能源利用效率。
三、创新解决方案的探索与应用为了进一步提高电机驱动系统的能效，一些创新的解决方案正在不断探索和应用。
1. 超级电容储能技术：将超级电容器应用于电机驱动系统中，可以有效储存能量，并在需要时释放。
浅析电机节能降耗技术和方法
浅析电机节能降耗技术和方法作者：王建军来源：《中国新技术新产品》2015年第18期摘要：本文着重针对电动机运行效率低下，电能严重浪费的相关问题，分析了电机节能的原理和常用的节能技术的方式方法。
其主要包括电机的型号选择和节能改造、节能调速、节能降压、提高相关功率因数等方式。
并且主要介绍了当前比较先进的电机节能技术变频节能的工作原理，操作方法及应用领域。
关键词：异步电动机；节能降耗；变频调速中图分类号：TM343 文献标识码：A目前我国各类电动机每年总共产生的电能损耗约1万亿kW左右，占全国总用电量的一半以上。
但电动机的平均效能却比很多国家低，电动机拖动程序整个运行的效能更是比发达国家低了1/5。
由此可见，我国电动机程序存在着用以降低能源损耗的巨大潜能。
所以，寻找电动机节约能源的潜力，找到更加有效的节省电力能源的方法是一项重要而艰巨的任务。
一、电动机节约能源的技术（1）选择类型和节约能源改造转子异步电动机是国家统一设计制造的新系列产品，是我国目前相对比较先进的Y型电动机。
它的优点是运行效能更高、节约能源效果更好、开启性能更好。
相对来说，异步电动机系列各项指标比早些时候其他系列电动机效率有了一定的提高。
因此用转子异步电动机取代原有老式旧式电动机已经刻不容缓。
（2）按照需求选用电动机型号相关部门对Y型电动机的几个运行范围划定：变压器实际容量与额定容量的比值在70%～100%为运行经济区域；变压器实际容量与额定容量的比值在40%～70%称为一般运行区域；变压器实际容量与额定容量的比值在40%以下则为非经济运行区域。
如果功率选择过大，尽管能保证设备的正常工作，却不仅仅增加了金钱投入，并且是有功功率和视在功率的比值和效能都将很低下，必定会造成电能的浪费。
所以考虑到不仅满足机器工作运行的需要，还能使它最大可能地提高效能，一般变压器实际容量与额定容量的比值保持在60%～100%较为合理。
（3）对老式电机整体能源节约的改造方式首先更换电动机的外部散热，把电动机的外散热器改为节约能源的类型，对不同型号类别的电动机系统，都有与之相对应的节能型散热器可以选择，其主要目的是用于同一方向转动的工作电动机，改装后效能会有一定的升高；其次采用导磁槽楔代替原有的普通器件，用导磁槽楔对电机进行了节约能源的改良后，完全可以改善电机运行效果，减少了电力浪费，良好改善效能，降低了电动机的内部损耗以及其他损耗，进而更加减少耗能，并且减少了噪音和震荡，延长了机器的寿命，虽然启动时候的转动力矩会下降许多，但却适合负载率低的情况和启动的电动机的改良；最后，采用最新的阻止电流通过的材料来增大线路的横截面，对于一些带特殊绝缘方式的高电压类电机，在进行大规模维修的时候可采用美国生产的M胶带进行绝缘，从而达到节约能源的目标。
电动机的节能技术分析
电动机的节能技术分析摘要：随着能源紧缺和环境污染问题的日益突出，节能减排已经成为社会各界广泛关注的话题。
在工业生产中，电动机是最重要的驱动力之一，占据了全球用电量的三分之一以上。
因此，电动机的节能技术研究具有重要的现实意义和经济价值。
电动机节能技术的研究，旨在通过优化电动机的设计、控制和运行等方面来降低电动机的能耗，从而达到节能减排的目的。
本文将对电动机节能技术进行深入分析和探讨，以期提高电动机的能效水平，促进工业生产的可持续发展。
基于此，本篇文章对电动机的节能技术分析进行研究，以供参考。
关键词：电力技术；电力节能技术；节能型配电系统引言电动机是各种机械设备中最常见的驱动设备，其在工业生产、交通运输、办公场所等领域都有广泛应用。
由于电动机的能耗占据了全球用电量的三分之一以上，因此研究电动机的节能技术具有重要的现实意义和经济价值。
1电动机的节能技术的特点1.1多种节能技术相互配合电动机的节能技术是一个综合性的系统工程，需要多种节能技术相互配合才能达到最佳节能效果。
例如，通过优化电动机的设计，提高电机的效率；通过改进电动机的控制系统，降低电机的负载率；通过使用高效节能设备，减少电机的能耗等等。
这些不同的技术手段可以相互补充，形成一个完整的电动机节能体系，从而达到最佳的节能效果。
1.2技术创新和更新换代随着科技的不断发展，电动机节能技术不断更新换代。
例如，采用高效节能的电机材料、使用新型高效节能的电机控制器、使用高效节能的变频器、采用新型高效的电机散热方式等等。
这些技术创新和更新换代可以不断提高电动机的能效水平，降低电动机的能耗。
1.3应用范围广泛电动机节能技术的应用范围非常广泛，不仅在工业生产中有广泛应用，而且在交通运输、办公场所等领域也有着重要的应用。
例如，在交通运输中，电动车辆的节能技术可以通过优化电机的设计和控制，减少电动车辆的能耗；在办公场所中，电动机的节能技术可以通过使用高效节能的空调设备、照明设备等，降低电动机的能耗。
电动机的节电技术分析
关于电动机节电的技术分析电机班——姚驰宇电动机作为将电能转化为机械能的一种转换装置，在各个领域得到了广泛应用，电动机消耗的电能约占全国总用电60%～70%。
电动机节电应以节约用电和提高电动机的综合效益为原则，合理选择并控制电动机的运行，使其处于经济运行状态，另外，对电动机进行节能改造，降低电动机的能量损耗，从而提高电动机的运行效率。
第一部分 电动机的能量损耗电动机能量损耗主要包括恒定损耗、负载损耗及杂散损耗。
1.恒定损耗恒定损耗是指电动机运行时的固有损耗，它与负载电流大小无关，包括铁芯损耗和机械损耗。
（1）铁心损耗Fe P （含空载杂质损耗），主要指主磁场在电动机铁心中交变所引起的涡流损耗和磁滞损耗，其大小取决于组成电动机的铁心材料、频率及磁通密度，与输入电压U 的平方成正比。
铁耗一般占异步电动机总损耗的20%～25%。
（2）机械损耗fW P ,通常包括轴承摩擦损耗及通风系统损耗，对于绕线式转子还存在电刷摩擦损耗。
轴承摩擦损耗正比于转速的平方，通风损耗正比于转速的三次方。
机械损耗一般占总损耗的10%～50%。
2.负载损耗负载损耗主要是指电动机运行时，转子、定子绕组通过电流而引起的损耗，包括定子铜耗1Cu P 和转子铜耗2Cu P ，其大小取决于负载电流及绕组电阻值，铜耗约占总损耗的20%～70%。
3.杂散损耗（附加损耗）杂散损耗s P 主要由定子漏磁通和定子、转子的各种高次谐波在导线、铁心及其他金属部件内所引起的损耗，杂散损耗约占总损耗的10%～15%。
第二部分 电动机的经济运行1.电动机经济运行电动机经济运行是指电动机在满足生产机械运行要求时，以节能和提高综合经济效益为原则，选择电动机类型，运行方式及功率匹配，使电动机在效率高、损耗低、经济效益最佳状态下运行。
2.效率特性电动机的效率与输出功率2P 之间的关系称为效率特性，它是异步电动机的一个重要性能指标。
效率等于输出功率2P 与输入功率1P 之比，即PP P P P ∑+==2212η ， fW Fe s Cu Cu P P P P P P ++++=∑21 （2-1） 其中，铁损耗Fe P 和机械损耗fW P 基本不变称为固定损耗；定子损耗1Cu P 、转子损耗2Cu P 和杂散损耗s P 随负载变化称为可变损耗。
电机节能降耗技术和方法探讨
电机节能降耗技术和方法探讨摘要：随市场经济的飞速发展，我国各项生产建设事业均实现了迅猛腾飞，在创设显著经济效益的同时能耗量庞大问题也日益显著。
本文首先简要论述了电动机的效率以及功率因数，基于此，深入阐述了一些电机节能降耗的措施，仅供大家参考。
关键词：电机节能降耗、效率、功率因数一、前言现阶段，电动机转换为机械能而消耗的电能占到我国总发电量大约有60%，根据相关调查，在我国几个主要电网中，整个工业用电的60%~68%被电动机消耗，大致符合工业发达国家的比重。
这么多电能几乎等同于2亿多吨原煤，如果提高电动机效率1 %左右，我国每年能够节约200多万吨原煤，这就意味着我国每年能够少开采原煤量达到200多万吨，就目前我国面临能源短缺问题、环境保护问题以及可持续发展战略而言，提高电动机效率具有深远意义。
现阶段，国内工业企业电动机大部分处于低效、轻载、高能耗的运行状态，每年浪费了大量电能,相较于国外先进水平，运行效率低10~20个百分点。
因此,各个企业单位要对此引起足够重视，积极推广电动机节能，提高电动机的效率。
二、电动机的效率以及功率因数1、电动机的效率电动机的效率指电动机的有功输出功率与有功输入功率之比，它通常用百分数表示。
即:式中：η为电动机的效率，以百分数表示；P1为电动机有功输入功率，以kW为单位；P2为电动机有功输出功率，以kW为单位。
在实际应用中，电动机效率有运行效率、额定效率、最高效率之分。
运行效率指电动机拖动某负载运行时的工作效率；额定效率指输出功率为额定值时的效率；最高效率指电动机可能达到的最高运行效率。
对于一台电动机，其额定效率、空载损耗为固定值，因此，电动机负载率决定了其效率值高低；如果负载率为70%左右，电动机的运行效率最高，所以人们将60%~80%的负载率称为有功经济负载率。
如果负载率低于40%，电机效率将迅速下降。
2、电动机的功率因数即电动机输入端的有功功率与视在功率比，即:式中：S为电动机的视在功率，以kVA为单位；P1为电动机有功输入功率，以kW为单位；cos为电动机的功率因数。
电动机的节电技术
电动机的节电技术--------------------------------------------------------------------------------电动机的广泛应用，对工农业生产和农村经济的发展起着重要的作用。
然而，电动机电能的损耗占总电能损耗的比例最大。
如何解决电动机电能损耗的问题是我们不容忽视的重要课题。
本文就电动机有关的节能技术进行探讨。
1目前存在的几个问题1.1设备陈旧、老化现象普遍存在据近几年来掌握的资料，目前我区J2、JO2系列及其派生电动机在一些用户中还大量存在，约占总装机容量的52％。
这些电动机采用E级绝缘，体积大，启动性能较差，效率较低，是电能浪费的主要原因之一。
1.2电源电压不对称或电压过低由于供电半径过大，负荷分布不均及三相四线制低压供电系统三相负荷的不平衡等诸多因素，造成电网电压长期偏低，使得正常工作的电动机电流偏大，因而损耗增大；造成电动机的三相电压不对称，电动机产生负序转矩，增大电动机运行中的损耗。
1.3负载率过低电动机容量应按照设备实际需要来确定，富裕量过大使得运行效率过低，会大量浪费电能。
1.4运行不当没有按照《三相异步电动机经济运行标准》，对电动机及设备进行合理使用，而且维修、管理不善，人为地造成电能的大量损失。
2几种节电技术的探讨2.1采用Y系列节能、高效电动机J2、JO2系列电动机运行多年后，由于转子铁心外圆和定子铁心内圆气隙的变化等原因，使得电动机空载电流和空载损耗普遍增大。
如果气隙增大原始值的35％时，电动机就没有再修的价值了。
而采用Y系列节能型和YX系列高效型会大大地减少这种损耗，若将52％的老系列电动机用Y系列电动机代替，1年可节电25万kW·h，节电效果十分明显。
虽然节能电动机在价格上会贵一些，但经过1～3年即可全部收回这些费用。
2.2电动机的最高效率异步电动机有功损耗中的不变损耗与可变损耗相等时效率最高，然而，此时并不是出现在额定负载处，而是小于额定负载。
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电动机节电技术浅析摘要:节能是当前世界各国都很重视的一个课题,电能节约是节能的一个重要方面。
而电动机是使用最广泛的电气设备之一,所消耗的电能约占全部工业生产用电的60％,其节电问题显得十分重要。
做好电动机电能节约对提高企业的经济效益及促进国民经济的发展,具有十分重要的意义。
本文从感应电动机电能节约、直流电动机电能节约、电动机的调速节电及提高电动机的功率因数几个方面浅析了电动机的节电问题。
关键词:电动机节电技术浅析能源是发展国民经济的重要基础,也是制约国民经济发展的一个重要因素。
因此,在加强能源开发的同时,必须大力降低能源消耗,提高能源的利用程度。
电能是一种高价的二次能源,它只利用了一次能源的30％左右。
工业用电约占全国电能消耗的70％以上,而电动机所消耗的电能约占全部工业生产用电的60％,其节电问题显得十分重要。
电动机的节电主要应从选用高效电动机、合理选择和使用电动机、合理选择调速方式以及提高功率因数几个方面综合考虑、采取措施。
1 感应电动机电能节约对于感应电动机,电动机的损耗包括铜损、铁损、机械损耗及杂散损耗。
铁损和机械损耗是固定损耗,不随负载变化;铜损和杂散损耗随电流平方变化,但杂散损耗所占比重很小。
在运行中,当不变损耗等于可变损耗时效率最高。
一般认为,标准电动机的最高效率设计在80％～100％额定容量间,高效电动机大致在额定容量时效率最高。
感应电动机可可采取以下方法节电。
(1)选用合适的电动机,电动机的负载率不能低,通常在额定容量附近时效率和功率因数最高,使它具备与其拖动的生产机械相适应的负荷特性,能在各种状态下稳定运行。
在选择电动机时应作比较。
(2)避免电动机空载或轻载运行。
(3)负载率在50％以下时通常可采用切换开关,将接线的电动机以接线方式运行。
负载率降低时也可采用轻载节电器。
节电器为一交流调压器,可检测负载状态,自动降低电动机输入电压,降压运行。
由于感应电动机在一定负载下当端电压降低时,转速减低,且效率和功率因数升高,故可节电。
但应注意,电机的输出转矩随电压平方而变化,电压降低后的转矩应满足负载转矩的需要,降压后的电机功率应大于负载功率。
轻载降压运行一般适用于小容量电机。
(4)容量较大的电动机,在其额定容量大于负载需要且条件合适时,可采用感应电动机同步化的办法,使其以同步电动机的方式运行,向电网输出无功功率,改善电网功率因数。
(5)对于转矩随转速平方而变化的负载,如风机、水泵等采用调速节电的办法最为有效。
(6)对于电动机的辅助设备如交流接触器、低压配电盘等,选用节能型设备,减少配电装置本身电耗。
2 直流电动机电能节约直流电动机有良好的变速性能,只要改变磁通就可进行调速。
所以直流电动机的节能主要在于电动机与运行特性相匹配,或对直流电源进行更换。
从效率的观点看,直流电动机的额定输出越大,效率越高。
当电机的可变损耗和不变损耗相等时,效率最高。
通常直流电动机设计在负载率为70％～100％时效率最高。
在一定的转矩下,不论是电压控制还是磁场控制,一般都在额定转速时效率最高,转速降低时效率下降。
直流电源的效率以晶闸管供电为高(可达95％以上),电动发电机组的效率较低(75％～90％)。
选择电动机容量时使其运行的负载率在最高效率范围内,一般接近于额定值。
在单机制作极限内,因额定输出大的电机效率高,通常选用单台大型的电机有利。
电机额定电压的选定,在允许情况下以电压高为有利,可以减小电缆的电能损耗和电压降。
可采取以下方法节电。
（1）直流电源选用晶闸管供电方式。
(2）电动机的负载接近额定容量。
(3)调速时,尽量避免采用在电枢串联电阻的方式,因电阻上会引起较大电耗。
应采用高效调速方式,如改变晶闸管供电电源的电压和用斩波器调节直流电压,这两种方式的损耗都很小。
在他激电动机上,用晶闸管改变励磁电压、改变磁通而调速,损耗也小。
3 同步电动机电能节约同步电动机的节电主要在于调节其功率因数。
与感应电动机相比较,它的转速恒定不变,与负载大小无关;而它的功率因数是可调的,能在的情况下运行;在运行中还可以调节励磁电流。
若增加它的励磁电流,同步电动机就在过励状态下运行,功率因数角超前;若减少它的励磁电流,同步电动机就在欠励状态下运行,功率因数角滞后。
使同步电动机在过励状态下运行,即在超前功率因数角情况下运行,从而改善电网的功率因数,节约电能。
4 电动机的调速节电各种调速系统除可以调速外,有的还可以达到节能目的,这与采用的调速方式及负载特性有关。
对于恒转矩负载,有转差损耗的调速系统不能达到节能目的,因为调低转速时减小的负载功率为增加的转差损耗所抵消;高效调速系统对各种特性的负载都能得到节能效果。
对于转矩随转速平方而变化的负载,调速节能的效果较好。
4.1 交流感应电动机的节电调速方式(1)利用电磁转差离合器的节电调速。
电磁转差离合器原理结构如(图1)所示,由电枢和磁极两部分组成,磁极部分由磁极与励磁绕组组成。
电枢部分与电动机的转轴联接,以恒定转速旋转,是主动部分;磁极部分与机械负荷的转轴相联,是从动部分,转速为。
当励磁绕组通入直流励磁电流后,电磁转差离合器的磁路里产生磁通,旋转的电枢切割气隙磁通,电枢中感生电流,这个电流与磁通作用产生电磁转矩。
因主动部分已有电动机带动,从动部分随主动轴的方向旋转。
电磁转差离合器通过改变励磁电流可随意调整磁极的转速,从而改变机械负荷的转速。
利用电磁转差离合器调速,在接近额定转速范围内(90％额定转速以上)运转时,效率比电流型变频调速和直流电动机调速的效率都高,功率因数也高,节电效果明显。
这种调速方式特别适用于负荷转矩随转速下降而减小的风机和泵类负荷及恒转矩造纸机、皮带机等负荷。
但离合器存在摩擦转矩和剩磁,因此在负荷转矩低于10％额定转矩时,可能使控制功能变坏,甚至失控,所以这种调速方式不适于转矩与转速成反比的吊车类负荷。
(2)利用液力耦合器调速,液力耦合器的原理结构如图2所示,它主要有两个带有径向叶片的碗状工作轮组成。
主动轴带动的称泵轮,带动从动轴的称为涡轮。
两轮对置,两者之间保持一定间隙,两个碗状结构形成一个腔室——循环圆。
当泵轮旋转时并向腔室内充以工作液体,液体在泵轮内获得动能,进入涡轮后,其动能变成机械能,从而带动从动轴,实现功率传递。
调节循环环内的液量,就可实现从动轴的无极调速,节约电能。
这种方式适用于大功率的风机和泵类负荷。
三相绕线转子感应电动机使用晶闸管串极调速,晶闸管串极调速的原理电路如图3所示,绕线转子感应电动机转子电压经二极管整流为直流电压,在由晶闸管逆变器将(逆变器电压)逆变为交流电压,功率经变压器反馈到交流电网。
此时可视为加到电动机转子绕组的电动势,控制逆变角就可改变的数值,亦即改变了引入转子电路的电动势,从而实现了绕线转子感应电动机的串极调速。
这种调速方式可实现无极平滑调速,消除转子串电阻调速时的电阻发热,减小损耗,节约电能。
如采用常规的晶闸管串极调速,由于电流滞后电压导通,不但电机本身需要吸收无功功率,而且逆变器也要吸收无功功率,从而使功率因数进一步降低,功率因数在0.4～0.6之间。
而超前导通的晶闸管串极调速,是应用一种可关断的晶闸管,在门极加正向脉冲电流能使其导通,加反向脉冲电流能使其关断的器件。
依靠此特性使电流超前电压,从而可使功率因数提高到0.9以上,达到节电目的。
(3)利用变频调速,感应电动机的转速,改变电源的频率可以调节交流电动机的同步转速。
当转差率变化不大时,基本上与成正比。
因此平滑改变频率,即可平滑调节电动机的转速,从而满足机械负荷的要求,节约电能。
变频调速对于鼠笼型和绕线转子感应电动机都适用。
这种调速方式具有优异的性能,调速范围大,平滑性较好,变频时电源电压按不同规律变化,可实现恒转矩或恒功率调速,以适应不同负荷的要求,现以得到广泛应用。
4.2 直流电动机的节电调速方式(1)晶闸管-电动机组调速方式用晶闸管把交流电变成直流电,形成可变的电压接在电枢上。
调整晶闸管触发脉冲的相位,可把输出的直流电压和电流控制在任意正负值上,从而转速和转矩都可以自由调节。
这种调速方式,在主电路上没有电阻,因此主电路没有损耗,即使在低速范围内损耗也不增加。
另一方面,通过逆变器使电流极性反向,进行制动。
制动能量全部反馈到交流侧而回收(再生制动),而且从全速到低速的整个范围内均可进行制动。
由此可知,从节电方面看,也是一种最佳的制动方式。
其原理电路如图4所示。
(2)晶闸管斩波器调速方式,将直流电源的恒定直流电压变换为可调直流电压的晶闸管装置,称为直流斩波器。
直流斩波器以晶闸管作为直流开关,控制负荷电路的接通与关断,使负荷端得到大小可调节的直流平均电压。
主电路没有电阻,而且也可以再生制动,因此是一种节电的调速方式。
其原理电路如图5所示,这种调速方式起动平稳,调速特性好,节电效果显著。
5 提高电动机的功率因数提高功率因数也是电动机节电的重要方面。
可采取以下方法提高电动机的功率因数。
(1）合理选择电动机的容量。
使负荷率在70％以上,可使功率因数相应提高。
(2）采用适当的调速方式。
（3）对负荷不足的电动机降低外施电压。
①如果长期轻负荷运行的感应电动机,其定子绕组原为接法,可改接,使每相绕组电压降为原来的,从而定子旋转磁场也降为原旋转磁场的,使电动机的铁损相应的减小,电动机的功率因数提高。
②如果长期轻负荷运行的电动机,调换较小容量的电动机受条件限制,定子绕组又不变改为接时,则可将定子绕组分段改接,如（图6）所示。
使电动机定子绕组每相由原来的三个并联支路改接为两个并联支路,使每段绕组承受的电压减小,从而定子铁心磁通减小,铁损降低,功率因数提高。
(4)绕线转子感应电动机同步化运行。
在绕线转子感应电动机异步起动后,向定子绕组通入直流电进行励磁,使其变为同步电动机运行。
这样可节约无功电能,甚至把感应电动机改为容性负荷向电网供给无功功率,使功率因数大大提高。
(5)减少电动机的空载损耗。
感应电动机的空载损耗主要是无功功率损耗,而各种生产机械在生产过程中又有不同的空载时间。
对于空载运行时间超过5min的中小型电动机,应及时停机。
当电动机在工作周期内反复出现上述情况,应安装空载自停装置,减小有功及无功损耗,提高自然功率因数。
(6)提高电动机的检修质量。
感应电动机的检修质量对功率因数影响较大,因此,在检修电动机时应注意提高检修质量,符合标准要求。
(7)采用同步电动机。
前面同步电动机节电已述。
综合所述,要做好电动机的节电,应根据实际情况,综合考虑,采取与之相适应的方法和措施,才能取得显著的节电效果。