三相异步电动机的节能分析
YRKK800-6G绕线转子三相异步电动机测试分析
YRKK800-6G绕线转子三相异步电动机测试分析摘要：泰豪沈电生产的ylks2300-12/1730立式笼型三相异步电动机采用外滑环单出轴结构，空-空冷却器外带风机沿径向布管，测试分析后，满足电机平稳安全运行，各项数据均符合国家标准。
关键词：高效节能空-空冷却器、双侧循环轴径向混合通风系统、绝缘、热试验一、背景随着科技的发展， yrkk系列大型绕线转子三相异步电动机已在国内外市场发展迅速，使用范围不断扩大，已成为水泥、矿山、煤炭行业配套电动机的主要发展方向。
随着水泥、矿山、煤炭、钢铁等企业的发展，对大功率绕线转子电机的需求会越来越迫切。
大型绕线转子三相异步电动机与普通ykk电机相比，起动转矩大（可调），起动电流小，能够满足被拖动设备对起动性能的各种要求，所以大力推广应用绕线转子电机，对发展我国水泥化工、矿山等行业至关重要。
此项目产品将会在未来15-20年内有很大的市场需求，在以后的市场竞争中抢占有利的市场地位。
二、关键项目1设计高效节能空-空冷却器，冷却器沿径向布管，风阻小，冷却效果好，大大地降低了内、外风扇的损耗，提高了电机的效率，还具有重量轻，成本低，工艺简单等特点，在冷却管数减15%的情况下保证电机的稳定运行同时。
2电机内风路采用双侧循环轴径向混合通风系统，缩短了风路，减小了风阻，内风路所需风压较低，减小了风扇尺寸，提高了电机效率，降低了通风噪声。
3定、转子线圈绝缘结构三、设计分析冷却器设计成新型的高效节能空-空冷却器。
冷却器箱体由钢板焊接而成，冷却管采用铝管，沿电机径向方向布管，铝管装入两端端板后，在管口进行挤涨，使其与端板紧密配合并卡位。
冷却器自身外带轴流风扇，安装在冷却器一端将冷却管内热空气抽出，电机的内部空气由内风扇进行循环，根据交叉气流的原理，通过铝管壁进行热交换，使热空气冷却，被冷却了的内部空气再次冷却电机的各部分，以达到冷却目的。
沿径向排列的铝管冷却器，相比传统的轴向排列的钢管冷却器，具有重量轻，风阻小，冷却效果好，潮湿环境中不生锈，大大地降低了内、外风扇的损耗，提高了电机的效率。
异步电动机的能效测试分析
异步电动机的能效测试分析作者：朱余峰崔学深李和明来源：《城市建设理论研究》2012年第29期摘要：异步电动机是电力系统的主要电力设备，耗电量约占全部社会发电总量的50%～60%。
当今能源日益稀缺，为了节约用电量，必须对于异步电动机节电控制，使其达到较高的运行效率。
同时为了采取有效的节电措施，必须对异步电动机进行定性定量的分析与计算。
文章通过实验室电机的实验，对电机的能耗工况进行实际测量，并对这些能耗进行分解分析。
关键词：异步电动机；等值电路；能耗分析AbstractAsynchronous motor is the main power equipment of electric system. Its power consumption occupies the 50～60 percent of the nation gross amount of power generation. With the increasing energy scarcity nowadays, we should control the power saving of asynchronous motor in order to conserve electricity and up to higher operational efficiency. Then in order to take valid power saving measures, we should make asynchronous motor’s accurate qualitative and quantitative analysis and calculation. By the experiments on the laboratory motor, we lead the actual measurement of the motor's energy consumption in different operating conditions, and the energy decomposition analysis.keywords：Asynchronous motor, Equivalent circuit, Energy consumption analysis.中图分类号：TM32 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）1引言电机在电力系统占着很大的能耗比重，具体问题有这四点：①我国电机系统运行效率低、耗能高，主要是由于电动机及被拖动设备本身效率低，系统不匹配和调节方式不合理造成；②设备陈旧，电动机、风机、水泵等设备落后，效率比发达国家平均低2-5个百分点；③“大马拉小车”现象严重。
论三相异步电机的节能
，
换 代， 仍在使用我 国在电机生产 初期制造的机 型， 比如Ｊ 、 Ｊ Ｏ系列的 电机 护保养分为两个部 分， 一个是 启动 前的检查 ， 包括电机 的电源 电压是否 以及与其水平 差不多的派 生电机 。 这 些机 型大多体积 大， 效率低 ， 而且 稳定、 电机的螺 丝是 否牢固、 电路 是否正常； 一 个是运行 中的 检查 ， 主要 有无特 殊气味 、 轴 承是否 灵活转 动 、 外 壳 耗 费大 量 电能 ， 但 是 目前这类机 型仍 占使用电机 的很大一部 分， 而目 前 包括运 行时的声音 是否正常、 国家新研 制出来的、 效率 较高并且能更 好节能的Ｙ系列 电动 机却只占市 温度是否正常以及电流是 否为正常值等 等。 电机的维 护与保养是一项需 场使用情况的一小部分， 并没有得到广泛使用。 要细心 与长期坚持 的工作 ， 相关 单位要安排 好维护人员， 切 不能马虎 大 意。 （ 二） 电机功率选用不合理 三相 异步 电动 机是 工农业 生 产中的主要 动力源 ， 承担着 整个 动力 负载的绝 大部分， 因此要特 别注意合理选用 电动机 的额定 功率。 而 现实 结 语 实践 向我们 证明 ： 在社会 的 工农业 生产 和生 活中 ， 科学 地 根据 实 创收经济利 益。 但是与 中却存 在着不 能科学 选用 电机功率 、 对 电机 的额定 功率选择 过大 的现 际情况 选用三相异步 电动 机可 以提高生产效率 ． 象， 不仅增 加了生 产投资 的费用 ， 而且造 成了用大 马拉小 车 、 能源 被浪 此 同时 ， 我们 亦不能忽视 对三相异步 电机 的节能 工作 的重视 ， 从 自我做 费 的不合 理局面。 起， 科学 选用 电机 ， 并尽量做 好电机 的维护保 养工作 ， 使 电机长期处 于 良好 的工作 状态 ， 从而 提高工农业 生产的效率 ， 在为企 业带 来巨大的节 （ 三） 电机 维修保养不够好 电机的 维修 保养 与选择 电机一 样重要 ， 但 是事 实上有些单位 却不 能 经济 效益的同时， 亦为国家 的节 能工作做 出自己的一份贡 献。 能 对这个 部分加 以足够 的重视 ， 按 照相 应的规 定对 电机 进行定期 的维 修 保养 ， 这就会导 致电机的损 耗不断 增大， 尤其是在 企业维修人员不足 的情况下， 更是任其长 期运行而 放任 不管。 还 有些地方 由于 管理不 善， 参考文献 经常出现 人员离岗后 却不能及 时关机 ， 造成设备 长时 间空 转， 从而造成 ［ １ ］ 周志敏 ． 节能减排 提 高效率 合理使 用三相异 步电机【 Ｊ ］ ． 应 用技 术， ２ ｏ ｏ ５ （ １ ９ ） ． 能源的 白白损耗 。
三相异步电动机教案
三相异步电动机教案第一章：三相异步电动机概述1.1 学习目标了解三相异步电动机的定义和工作原理掌握三相异步电动机的结构特点和分类理解三相异步电动机在工业中的应用和重要性1.2 教学内容三相异步电动机的定义和工作原理三相异步电动机的结构特点和分类三相异步电动机在工业中的应用和重要性1.3 教学方法采用多媒体教学，展示三相异步电动机的图片和动画通过实物展示三相异步电动机的结构特点案例分析，让学生了解三相异步电动机在实际工业中的应用1.4 教学评估进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机的理解进行小组实验，观察三相异步电动机的工作原理第二章：三相异步电动机的启动和停止2.1 学习目标掌握三相异步电动机的启动和停止方法理解不同启动和停止方法的优缺点和适用场合2.2 教学内容三相异步电动机的启动方法：直接启动、自耦启动、星角启动三相异步电动机的停止方法：直接停止、软停止、反接制动2.3 教学方法通过实验演示不同启动和停止方法的效果采用模拟电路，让学生了解不同启动和停止方法的电路原理2.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的启动和停止进行小组讨论，让学生分析不同启动和停止方法的优缺点和适用场合第三章：三相异步电动机的调速3.1 学习目标掌握三相异步电动机的调速方法和原理了解不同调速方法的优缺点和适用场合3.2 教学内容三相异步电动机的调速方法：变频调速、电阻调速、电容调速三相异步电动机的调速原理和电路3.3 教学方法通过实验演示不同调速方法的效果采用模拟电路，让学生了解不同调速方法的电路原理3.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的调速进行小组讨论，让学生分析不同调速方法的优缺点和适用场合第四章：三相异步电动机的维护和故障排除4.1 学习目标掌握三相异步电动机的维护方法和故障排除技巧了解三相异步电动机的常见故障和原因4.2 教学内容三相异步电动机的维护方法：定期检查、清洁、润滑三相异步电动机的故障排除技巧：故障诊断、故障分析、故障排除4.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机的维护方法案例分析，让学生了解三相异步电动机的常见故障和原因4.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的维护进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机故障排除的经验和技巧第五章：三相异步电动机的节能和环保5.1 学习目标掌握三相异步电动机的节能措施和环保意义了解三相异步电动机节能和环保的重要性5.2 教学内容三相异步电动机的节能措施：变频调速、优化运行、减少损耗三相异步电动机的环保意义：减少能源消耗、减少噪音和排放5.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机的节能效果案例分析，让学生了解三相异步电动机节能和环保的实际应用5.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的节能措施进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机节能和环保的认识和体会第六章：三相异步电动机的保护6.1 学习目标掌握三相异步电动机的保护装置和功能了解三相异步电动机保护的重要性6.2 教学内容三相异步电动机的保护装置：过载保护、短路保护、过电压保护、欠电压保护三相异步电动机保护的功能和工作原理6.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机保护装置的作用采用模拟电路，让学生了解不同保护装置的电路原理6.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的保护装置进行小组讨论，让学生分析不同保护装置的功能和适用场合第七章：三相异步电动机的选用和安装7.1 学习目标掌握三相异步电动机的选用方法和步骤了解三相异步电动机的安装要求和技术要点7.2 教学内容三相异步电动机的选用方法：根据负载特性、工作环境、转速要求等选择合适的电动机三相异步电动机的安装要求和技术要点：固定、接线、绝缘、防护措施7.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机的选用过程现场参观，让学生了解三相异步电动机的安装实际情况7.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的选用过程进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机安装的认识和体会第八章：三相异步电动机的运行控制8.1 学习目标掌握三相异步电动机的运行控制方法和电路了解不同运行控制方法的功能和适用场合8.2 教学内容三相异步电动机的运行控制方法：手动控制、自动控制、远程控制三相异步电动机的控制电路和控制元件8.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机的运行控制过程采用模拟电路，让学生了解不同运行控制方法的电路原理8.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的运行控制进行小组讨论，让学生分析不同运行控制方法的功能和适用场合第九章：三相异步电动机在工业中的应用9.1 学习目标了解三相异步电动机在工业中的典型应用掌握三相异步电动机在不同工业领域的应用特点和优势9.2 教学内容三相异步电动机在工业中的典型应用：机械制造、石油化工、电力系统、交通运输三相异步电动机在不同工业领域的应用特点和优势9.3 教学方法现场参观，让学生了解三相异步电动机在实际工业中的应用情况案例分析，让学生分享对三相异步电动机应用的认识和体会9.4 教学评估进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机在工业中应用的认识和体会进行小组报告，让学生展示对不同工业领域三相异步电动机应用的研究成果第十章：三相异步电动机的未来发展10.1 学习目标了解三相异步电动机的发展趋势和新技术掌握三相异步电动机的节能环保和可持续发展方向10.2 教学内容三相异步电动机的发展趋势：高效节能、智能化、绿色环保三相异步电动机的新技术：变频调速、无级调速、永磁同步电动机10.3 教学方法案例分析，让学生了解三相异步电动机的发展趋势和新技术小组讨论，让学生分享对三相异步电动机未来发展的认识和体会10.4 教学评估进行小组报告，让学生展示对三相异步电动机未来发展的研究成果进行小组讨论，让学生分析三相异步电动机节能环保和可持续发展的重要性重点和难点解析重点环节1：三相异步电动机的定义和工作原理需要重点关注的内容：电动机的结构特点、旋转磁场的作用、转子与旋转磁场的相对运动、电动机的转速与同步速度的关系。
异步电动机能效标准及节能措施
ＩＣ０ ３ － 《 Ｅ ６ ０４３ ０ 单速、三相、笼型感应 电动机 效率分级（Ｅ代码 ） 标准适用于一般用途 、单速 、 Ｉ 》
三相 、５ ｚ和 ６ ＯＨ ０Ｈｚ的 笼 型 感 应 电 动 机 ，它 在 １０ 额定输 出功 率 之下 确 定 效 率 等 级 ，标 准 制定 ０％
２０ 年 ８ ，ＩＣ ０７ 月 Ｅ 第二次工作会议后发布供各国投
１ 电机 能 效 标 准 工 作 历 能效等级 。
Ｇ ／ １３ －０５ 三相异 步 电动机试 验 方法 。 Ｂ Ｔ ０２２０ Ｇ ７ ５２ ０ 旋 转 电 机 定 额 和 性 能 （ｄ Ｂ ５ －００ ｉｔ
ＩＣ ０３ Ｅ ６ ０ ４—１ ９ ６ 。 ：１ ９ ）
０ ５ 吾 Ｉ
世 界 上生 产 电 能 所 消 耗 的 能 源 占能 源 总 量 的
１３ ／ ，而工业 所 消 耗 的 电 能 又 占总 电 能 的 １３，其 ／
效 率分 级 （Ｅ代 码 ） 正在 制定 中） Ｉ （ 。 ＩＣ ０ ３ １ 能效 电机选 择 和应用 导则 （ Ｅ ６０４３ 正在 制定 中 ） 。 ＩＣ ０ ３ －— 确 定 效率 和损耗 的试 验方 法 （ Ｅ ６０４２１ 牵 引 电机 除外 ） ２０ （０７年 ９月 １ ０日实施 ） 。 ＩＣ ０３ —７ 变 频 器 供 电 的笼 型 感 应 电动 机 Ｅ ６０４１
异步电动机能效 标准及 节能措施
仵均科 ，等
中图分类号 ：Ｔ ４ ． Ｍ３３ ２
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ －８８ ２０ ） １０ ７ —６ ０ １６４ （０ ８ １ －０ ３０
异 步 电动 机 能效 标 准及 节 能措 施
仵 均科 ，朱 颖
７０ ７ ） １０７ （ 西安微 电机研究所 ，西安
大,中,小型三相异步电动机,能效限定值及能效等级,高能耗落后设备名单
大中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级、高能耗落后设备名单一、中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级1 范围本标准规定了中小型三相异步电动机（以下简称：电动机）的能效等级、能效限定值、目标能效限定值、节能评价值和试验方法。
本标准适用于690 V 及以下的电压．50 Hz 三相交流电源供电，能效2级和3级的额定功率在0．55 kW～315 kW 范围内，能效1级的额定功率在3 kW—315 kW 范围内，极数为2极、4 极和6极，单速封闭自扇冷式、N 设计的一般用途电动机或一般用途防爆电动机。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 755-2000 旋转电机定额和性能(idt IEC60034-1:1996) GB/T 1032 三相异步电动机试验方法3 术语和定义本标准采用下列术语和定义。
3.1电动机能效限定值minimum allowable values of energy efficiency for motors在标准规定测试条件下，允许电动机效率最低的保证值。
3.2电动机目标能效限定值t arget minimum allowable values of energy efficiency for motors在本标准实施一定年限后．允许电动机的最低效率，该值实施后将替代电动机能效限定值。
3.3电动机节能评价值evaluating values of energy conservation for motors 在标准规定测试条件下，满足节能认证要求的电动机效率应达到的最低保证值。
4 技术要求4.1 基本要求电动机的一般性能、安全性能、防爆性能以及噪声和振动要求应分别符合相关标准。
异步电动机的节能降损
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０—１ ３ ２— ０
作者简介 ： 吕惠芳 （９ ７一） 女 ， １６ ， 毕业 于南京师 范大学 ， 副教授 ， 主 要从事 电力 电子技术及电气控 制的教 学及研究 。
了异步电动机 的负载率跟 自然功率因数的关系。
表 １ 负载率跟 自然功率 因数的关 系 负载率 自然功率 因数 ０ ０２ ． ０２ ．５ ０５ ． ０５ ． ０７ ．７ ０ ７ ．５ ０ ８ ．５ １ ０８ ．８
就地补 偿是 在异 步 电 动机 附 近 设 置 电容器 ， 对
异步电动机进行无功功率补 偿 ， 它的主要作用有 ： ①减少供电网、 配电变压器、 低压配 电线路的负荷 电
变频调速专用三相异步电动机能效等级
一、简介变频调速专用三相异步电动机是一种通过变频器调速控制转速的电动机，广泛应用于工业生产中的输送设备、风机、泵类、压缩机、中小功率传动设备等各种机械领域。
而电动机的能效等级是评估其能效水平的重要指标之一。
二、能效等级的定义1. 能效等级是指电动机在额定负载下的能效表现，通常以IEC国际标准为依据，通过测试和评估确定。
而IEC国际标准将电动机能效等级分为IE1、IE2、IE3、IE4四个级别，IE4为最高等级，代表着电动机的能效水平最高。
2. 根据IEC标准，IE1级别是最低能效等级，IE2级别相对提高，而IE3级别则是中高能效等级。
而IE4级别是最高能效等级，针对超高效率要求的应用，通常采用永磁同步电动机或高效率同步电动机实现。
三、取得高能效等级的关键因素1. 优质的材料和工艺。
高能效等级的电动机需要使用优质的磁铁材料和绝缘材料，以及精密的加工工艺和装配技术，确保电动机的核心部件性能达到最佳状态。
2. 合理的设计结构。
电动机的设计结构应当合理，能够最大限度地减少能量损耗和热损失，提高传动效率和能效水平。
3. 先进的制造工艺。
采用先进的制造工艺和自动化生产设备，确保电动机的各项性能指标均达到标准要求，提高生产效率和产品质量。
四、变频调速专用三相异步电动机能效等级的应用优势1. 节能高效。
变频调速专用三相异步电动机能够根据实际负载需求调整转速，达到节能减排的目的。
其高能效等级更是使其在节能降耗方面具有明显优势。
2. 转矩性能优异。
变频调速专用三相异步电动机在额定负载下具有良好的转矩性能，能够提供稳定的输出力矩，满足各种负载工况的需求。
3. 运行稳定可靠。
由于其采用了先进的设计和制造工艺，变频调速专用三相异步电动机在运行时具有稳定可靠的性能表现，能够长时间连续运行，减少故障和停机时间。
五、行业发展趋势及展望1. 随着节能减排理念的不断普及和电机能效管理的日益重视，高能效等级的电动机将逐渐成为市场主流，特别是在工业制造、交通运输等领域的应用。
异步电动机降压恒转差节电效果分析
分 量 在 定 、 子 绕 组 中 引 起 的铜 耗 Ｐｃ 。 电机 理 论 知 三 相 异 步 电动 机 的 等 效 电路 （ 相 ）如 图 ｌ所示 ； 转 由 一 求 转 子 电流 实 用等 效 电 路 如 图 ２所 示 。
图 １ 异步 电动 机 Ｔ型 等效 电路
Ｆｉ １ ’ － ｑ ｉ ａｅ ｔｃｒ ｕ ｔｏ ｕ ｎ ｕ ｔ ｎ ｍｏ ｏ ｇ Ｆ ｅ ｕ ｖ ｌｎ — ｉｃ ｉ ｆ ｉ ｄ ｃ ｉ ｔ ｒ ｏ
。
ｌ） ４
当 电 动 机 带 上 负 载 后 ， 子 电 流 的 负 载 分量 和 转 子 中 的 电流 ，２ 相 等 的 ； 考 虑 到 电 动 机 正 常 运 转 定 是 并
： ：＝ ： 一
≈
（ ５）
／， （． ｃ ，２ ＋ （ ７ ｃ ２ １＋ １． ／ ） ．１＋ １ ） ２ ｆ ２ １‘ 再 由电 动 机 输 出转 矩 公式 同 时 也 考 虑 到 电 动 机 正 常 运 转 时转 差 率 很 小 ， 则
、 ，
Ｍ
＝
舞 南
≈ Leabharlann ㈩ （ ７ ） （） ８
由（ ） （ ）式 和 图 （ ）可求 出 定 子 电 流 的负 载 分量 在 定 、 子 绕 组 中产 生 的铜 耗 Ｐ 为 ５ ，６ ２ 转 ，
动 机 占 ４ ％ 左 右 。而 在 实 际 中不 少 电动 机 运 行 在 额 定 负 载 以下 或 变 负 载 状 态 。 因此 研 究 电 动 机 在 轻 负 ０
载 和 变 负 载 下 的 节 能方 法 具 有 重 要 的 经 济 意 义 。
１ 三 相 笼 型 电 动 机 的 损 耗 分 析
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第 ： 卷 第 ３期 ：
电动机的节能运行分析
【 ｓｒｃ］ ｉ ｐｐ ｒｔｅｅｅｇ ｔｔｓ ｆｈ ｓｎｈｏ ｏｓｍ ｔ ａ ｅｎｓ ｄｅ ｒｎ ｕ ｔｎｍ ｔｒ ｉ ｅｐｏｕｔ ｎｐｏｅｓｈ ｒ ｉｔｅ ＡｂｔａｔＩ ｔ ｓ ａｅ，ｈ ｎ ｒｙｓ ｕ ｅａｙｃ ｒｎｕ ｏｏ ｈｓｂｅ ｔ ｉｄｆ ｄ ｃｉ ｏｏｓ ｎｔ ｒｄ ｃｉ ｒｃｓ ｔｅｅ ｓｈ ｎｈ ａ ｏｔ ｒ ｕ ｏｉ ｏ ｈ ｏ
在 工 矿 企 业 中 ，三 相 异 步 电 动机 是 拖 动 负 载 的主 要 电 力 设 备 ， 其 统 的 反馈 量 ， 行 闭 环 控 制 ， 可 以有 效 降 低 电 动 机 的 启 动 电 流 ， 时 进 既 同 在 企业 能 源 消耗 中 的 比重 高达 ９ ％以 上 。为 ｌ降 低 电 动 机 的 能耗 状 ０ 『 还 可 以保 证 电 机 具 有 较 大 的启 动 转 矩 。控 制 系 统 结 构 如 图 １ 示 ， 所 系 况 ． 以最 低 的消 耗 来 拖 动负 载 、 约 能 源 、 低 生 产 成 本 ， 节 降 目前 主要 从 统 采 用 Ｄ Ｐ ８２芯 片 做 微 处 理 器 ， 采 集 到 的 信 号 进 行 计 算 ， 输 出 Ｓ ２１ 对 并 启 动和 运 行 两 个环 节 进 行 控 制 。 本文 对 在煤 矿 企业 使用 的大 型 交 流 异 控静信号修正晶闸管的触发角 ，避免 丁电磁转矩振荡和电流振荡 ， Ｉ 保 步 电 动机 的启 动 方 式 进 行 了分 析 ，并 提 出 了 基 于 ＤＳ Ｐ芯 片 的采 用 功 证 了控 制 系统 的 有 效 性 和可 靠 性 。 率 因数 闭 环 控 制 的 电 动 机 软启 动 控 制 方 式 ；在 运 行 环 节 的 节 能控 制 电机 的功 率 因数 角 的计 算 公 式 为 ： 中 。 文 对 电 动 机 在 运 行 时 的合 理 温 升进 行 了 分 析 ， 电动 机 负 载 实 本 对 际 功 率 的 测算 和 电 动 机功 率 的选 配 方 法进 行 了介 绍 ， 有 十分 重 要 的 具
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第９期 ３６ ２００７年９月 中国氯碱
Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ—Ａｌｋａｌｉ Ｎｏ．９
Ｓｅｐ．，２００７
三相异步电动机的节能分析 吴子龙，张尊锋 （江苏北方氯碱集团公司，江苏徐州２２１００７）
摘 要：分析了三相异步电动机产生损耗的原因，提出在电压下降至一定程度时，可以达到节能的目 的。在此基础上，对电机智能节电器的节能原理及效果进行了研究分析。 关键词：电动机；节能原理；智能节电器 中图分类号：ＴＭ３４３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—１７８５（２００７１０９—００３６—０２
１ｎ … ｌ●ｎ·●ｌ ｌ · ＥｎｅｒｇＶ ｅｔｌｌｃｉｅｎｃｙ ａｎａｌｙＳｉＳ ０Ｉ ｔｒｉｌ）ｌｅ ａｓｙｎｃ１１ｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔ０ｒ Ｚｉ－ｌｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚｕｎ－ｆｅｎｇ （Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｌｏｒ－ａｌｋａｌｉ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｏｆ ｌｏｓｓ ｏｆ ｔｒｉｐｌｅ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ ｗｅｒｅ ａｎＭｙｓｅｄ．Ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗａｓ ｇｏｔ ｂｙ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｒｏｐｐｅｄ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ，ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｆｆｅｃｔｓ ｗｅｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｏｔｏｒ；ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｃｏｎｏｍｉｚｅｒ
１电动机耗能高的原因 三相异步电动机的用电量占全国总用电量的 ６０％以上，研究其节能问题，提高其运行效率对节约 能源有重要的现实意义。 电动机存在的最大问题是高启动电流及它未能 在启动和运行时将电机扭力配合负荷扭力。在启动 时，电机会产生１５０％一２００％的扭力，方可于瞬间将 转速提升至最高速，这样易导致电机受损（见图１）。 在启动的同时，它将耗用高达８倍的标称电流（，ｎ）， 极大地影响了供电电压的稳定性（见图２）。每当电 机满足高转矩要求的负载之后．电机将进入较长时 间的轻负载运行状态，这样都会由于电机绕组磁饱 和而导致电机效率下降。在固定供电电压的情况下， 电机的磁通（又称为励磁电流）是固定不变的，它亦 是电机高能耗的因素之一（占３０％ ５０％）。 ２电动机损耗 由于电动机额定功率因数一般都不会超过０．８， 所以就会产生附加无功损耗。电动机进行无功补偿
辞 ８ｘ（Ｉｎ） （，ｎ）
速度 １００％ 图１ 电机启动时扭力示意图
图２ 电机启动时电流受转速影响示意图
矩
启动电流 速
维普资讯 http://www.cqvip.com 第９期 吴子龙，等：三相异步电动机的节能分析 ３７ 具有增容、节能、提高出力等优点，经济效益显著。它 在运行中不仅消耗有功功率，也需要无功功率，属感 性负荷，因此功率因数较低，一般约为０．７６～０．８９。在 厂负荷中异步电动机所占的比重较大，是厂用系统 的主要无功负荷。降低异步电动机的无功损耗，提高 异步电动机的效率有重要意义。 ３调压节能的原理 在实际应用中，由于选择电动机的容量偏大和 负载的变动使得大部分异步电动机的运行点常偏 离额定点，这时电机的效率和功率因数都很低。调 压节能的基本原理是利用电机轻载时效率低下这 点，通过降低输入电机定子的电压来提高电机 效率。电压降低后，气隙主磁通基本上成正比下降， 即ｏｃＥ１ ｏｃ Ｕ１．电机定子电流中的励磁分量，０也随 之下降，使，０的值随Ｅ１下降的幂次大于１。但下降 而电机负载转矩不变时，则转子电流， ２将上升， ， ２ ｏＣ １／ｏＣ １ １。这些变化对电机损耗的影响如下： 转子铜耗ＰＡｌ ｏＣ， ２２ ｏＣｌ／Ｅ２１，定子铁耗ＰＦｅ ｏＣ２ ｏＣ Ｅ２１。定子电流，１由，２及，０的向量之和构成，电压 下降时，电流，ｌ可以减小，铜耗也相应地减少。但 在某种程度下降时，也会使定子电流增大。机械损 耗一般变化不大，杂散损耗随定、转子电流大小而 变，因而总损耗是否能减少，取决于铁耗、定子铜 耗及转子铜耗三者之间的关系，最重要的是定子 电流能否减少。由于在轻载时，励磁电流占主导地 位，因此在电压下降一定程度上，可以达到节能的目 的。 ４采用电机智能节电器节能分析 电机智能节电器采用最新电机智能可编程软件 固化在微处理器上，通过先进的电子线路对负载电 机进行实时检测与跟踪，实时控制晶闸管（可控硅） 的导通角，百分之一秒以内提供电机最适宜的工作 电压与电流，使电机的输出功率与实时负载刚好匹 配，减低铜损、铁损，改善电机起动、停机性能，达到 节电效果。 ４．１ 节能分析 电机智能节电器采用可控硅准确地控制供给电 机的电压。而可控硅的特性是当被脉冲触发时会迅 速地由“关”状态转为“开”状态，并保持导通直至交 流电的每一半波周期末端流经可控硅的电流下降时 为零才关断，这原理又称为自行换向。 通过控制相电对于半波电压周期过零点的可控 硅导通角，便可控制通过可控硅的电流。当导通触发 点越接近正弦波的尾端时，所容许通过的电流越少，
但当导通触发点越接近正弦波的开始端时，所容许 通过的电流则越大。引用这个原理，将２个可控硅以 反并联方式连接，电机智能节电器便可控制可控硅 的通断，从而准确供给电机实时所需的最适用电压 （见图３）。
辩 速度 １００％ 图３扭力示意图 例如，在起始时段，将每个正弦半波上的触发导 通点作较大的后移，然后经过选定好的时间将触发 导通点逐渐前移，会令供给电机的电压由较低的数 值逐渐增至最大。正因为电机扭力是和供电电压的 平方成正比，所以导致启动扭力以无级方式上升，确 保电机及其负荷可缓冲地起动。 当三相电机于满载或接近满载状态运行时，它 的效率可高达８０％至９２％，如图４所示。当负载率 降至５０％或以下时，电机效率会急速下降。因为电 机生产商需要为电机留有负荷空间及负荷会自然浮 动，所以在一般情况下，很少有电机可时刻以满载或 接近满载状态运行。 １００％
１ｊ｝Ｌ ／，—一‘ 转速
０ ５０％ １００％ 图４满载状态电机效率示意图
在一般定转速电机应用上，电机智能节电器内 置的电机优化软件可为轻负载的电机节省耗电量。 些性能较差的软启动器会容许最大电流量通 过，如同将电机与供电电源接驳，失去应有的节电效 能。但是，每当轻负载的电机被投入最高电压时，它 将会产生多余的励磁电流（见图５）。如果软启动器 可不断检测电机的负荷状况，并应依负荷状况调节 电机的终端电压，便可维持其应有的节电效能。电机
维普资讯 http://www.cqvip.com 第９期 ３８ ２００７年９月 中国氯碱 Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ—Ａｌｋａｌｉ Ｎｏ．９
Ｓｅｐ．，２００７
乙炔清净液的循环回用 余建芳，胡永强，张璐 （杭州电化集团有限公司，浙江杭州３１００５３）
摘 要：乙炔清净液循环回用技术解决了乙炔清净液循环回用中硫、磷等杂质的累积问题和排放水中 硫、磷含量超标的问题。不仅达到安全生产，而且做到清洁生产和水资源循环利用。 关键词：电石；乙炔；清净液；循环；硫磷积累；氯化汞触媒 中图分类号：Ｘ７８１．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—１７８５（２００７）０９—００３８—０２
Ｃｙｃｌｅ ｒｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｐｕｒｉｆｙ ｌｉｑｕｉｄ ＹＵＪｉａｎ－ｆａｎｇ，ＨＵ Ｙｏｎｇ－ｑｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｌｕ （Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｃｈｅｍｉｃａｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００５３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｍｐｕｒｉｔｙ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｌｆｕｒ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｉｎ ｐｕｒｉ￣ｌｉｑｕｉｄ ｃｙｃｌｅ ｒｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ， ａｎｄ ｏｖｅｒｐｒｏｏｆ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ ｓｕｌｆｕｒ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｉｎ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ ｗａｔｅｒ ｗｅｒｅ ｓｏｌｖｅｄ ｗｉｔｈ ｐｕｒｉ￣ｌｉｑｕｉｄ ｃｙｃｌｅ ｒｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｓａｆｅ ａｎｄ ｃｌｅａｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｉｎ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｗａｔｅｒ ｒｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｗａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ， Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｉｄｅ；ｐｕｒｉｆｙ ｌｉｑｕｉｄ；ｃｙｃｌｅ；ｓｕｌｆｕｒ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ；ａｃｅｔｙｌｅｎｅ； ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ ｍｅｒｃｕｒｉｃ ａｃｃｅ１ｅｒａｎｔ
１乙炔清净液的回用 在电石法ＰＶＣ的乙炔发生过程中。由于原料电 石含硫、磷等杂质，产生的粗乙炔气中含有硫化氢、 磷化氢等各种杂质气体，这些杂质会对后工序氯乙 ０ ５０％ １０ｏ％ 负荷 图５负荷损耗示意图 烯合成的氯化汞触媒产生不可逆吸附．破坏其“活性 中心”而加速触媒活性的下降。现ＰＶＣ行业普遍采 用质量分数约Ｏ．１％的次氯酸钠对粗乙炔气进行清 净，清净后的废次氯酸钠因为纯度下降及含硫、磷杂
智能节电器可节省电机的励磁电能及减低负荷性损 失，并在轻负载时提高其功率因数。 ４．２ 电机智能节电器与变频器的主要区别 （１）变频器改变电机的转速，电机智能节电器不 改变电机的转速。 （２）变频器节电率比较高，电机智能节电器节 电率视电机的工况。 ５效果 通过对３７ ｋＷ、２２ ｋＷ破碎机以及１１０ｋＷ破碎 机智能节能的技术改造后的计量分析，节能率分别 为１３．５％、２６．２％和１６．３％。 收稿日期：２００６－０７－１２
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