电动机的节能

一、异步电动机能量损耗的组成 1、铜损耗：定子铜损；转子铜损；杂散损耗。 2、铁芯损耗。 3、机械损耗：通风损耗；摩擦损耗。 从以上列出的异步电动机能量损耗看，铜损耗和铁损耗我们在检修中是不宜改变的，它们是由设计决定的，而机械损耗是可以改变的。异步电动机一般来说级数少的即转数高的电动机机械损耗较大，铜损耗较小；而级数多的即转数低的电动机铜损耗占的比例较机械损耗就大。所以，我们要降低电动机的能量损耗就要从减少电动机的机械损耗入手解决。 二、减少电动机机械损耗的主要方法 减少电动机机械损耗主要从以下几个方面入手解决： (1)采用高效率的风扇（如机翼型轴流风扇）； （2）调整风罩与扇叶外圆之间的间隙； （3）轻载电动机适当缩小风扇外径； （4）采用高质量的轴承； （5）采用优质润滑油； （6）提高电机装配质量； 三、减少电动机机械损耗的具体措施 （一）调整电机风扇以降低机械损耗 首先，我们来看如何通过改变风扇尺寸进行节能：大家都知道电动机是把电能转变成机械能的设备，在转换过程中要产生损耗，这些损耗是以热的形式出现的，它使电动机发热。定子绕组有电流流过后产生铜损耗，经槽绝缘材料把热传导给定子铁芯，再由定子铁芯传给电机外壳散发到空间。转子的热量是由转子铝耗及其摩擦产生的，它传给转子铁芯和内风扇表面，靠内风扇搅拌使热量散发在电机内空间，再传给定子铁芯、端盖、机座，定、转子这两股热量均由外风扇吹散。因此，外风扇风量的大小是决定电动机的温度不能超过其绝缘材料等级所允许温度的关键。

国家标准规定了各种绝缘等级的电动机在额定运行条件下的允许温升，要求电动机中最热点温度不允许超过其绝缘等级的极限温度，而电机常用绝缘等级如下表： 其中：允许温升=允许温度极限—环境温度规定值—热点温差 绕组的热点温差是指当电动机带额定负载时，绕组热点的稳定温度与绕组平均温度之差。 当电动机处于空载或轻载时，电动机总损耗要比额定时小，而风量与电动机总损耗成正比关系，所以风扇处于“大马拉小车”（因为通风损耗与电动机转速恒定，故通风损耗不随负载变化，所以这时应降低风量来减少电动机的通风损耗）。改变风扇叶形状可以降低风量，但比较麻烦，不如直接减少外风扇叶直径来降低风量更简便些。我们知道风扇本身的机械损耗按扇叶直径的4—5次方成比例，而风量随扇叶直径的平方成正比，所以减小扇叶直径时，风量降低不多，而通风损耗却降低很多。 由于外风扇的冷却风量减少，使电动机温升上升，但仍能保持电动机温升在绝缘等级允许的范围内。同时，我们还要看到由于外扇叶直径缩小电动机机械损耗降低，又会使电动机温升进一步降低。尤其对于2，4级这样高转速的电动机，当风扇外径缩小14%—16%时，通风损耗下降20%—40%。另外，改变扇叶直径的同时，要相应改变挡风板或风扇罩尺寸，使它们互相配合的尺寸符合规定。风扇叶与风扇罩的间隙不可过大，一般在10—15之间，过大会增大高压区回流到低压区的漏风损耗，同时要保持扇叶与风扇罩之间原有的角度，其作用是使进风的一部分动压力转变为静压力而减少损耗。当然，我们还可以在温升许可的范围内，为了降低风扇的风量亦可降低风扇的等级来使用。比如8号机座用的风扇经过调整和修整可使用在9号机座轻载的电动机上，这样就可使9号机座轻载的电动机降低机械损耗，并使温升提高些来提高电动机的效率和功率因数。 （二）减少摩擦以降低机械损耗 电动机轴承的正常运转、噪声、振动、过热、寿命等因素均与合理选择润滑脂有关，目前通常是选用3号锂基脂为好，可以降低机械损耗，不过当前随着科学技术的飞速发展又出现了许多性能优越的润滑脂，如：国产‘中小型电动机轴承润滑脂’其性能经有关部门测试达到日本JIS2220—80滚动轴承润滑脂的标准，接近瑞士SKF65C润滑脂的水平，含杂质极低，价格与3号锂基脂相当。再有当前在市场上出现的美国艾索润滑脂性能也不错。我们完全可以使用这些性能不错的润滑脂来改善电动机的运行状况以降低机械损耗。做为电动机专业检修人员我们还可以在合理选用轴承上下功夫，也可以节能降耗；既然我们以经知道级数少的电动机机械损耗大，级数多的电动机机械损耗校我们就可以在修理电动机时有选择地使用轴承。例如，在高转速的电动机上我们可以使用进口轴承或国产高级别的B、C级优质轴承使损耗降到最校而在低转速的电动机上我们可以使用国产中高级的轴承C、D级，这样在轴承上我们就可以省下一笔资金，从而达到节能降耗的目的。 （三）提高功率因数以降低机械损耗 发电厂里的转机拖动设备95%是交流异步电动机，而交流异步电动机是低功率因数的设备。如果提高其功率因数可以充分发挥供电设备潜力，同时又可降低生产成本和节约电能。下面，就如何提高功率因数的问题我们进行讨论。

中国低碳生活网 > 节能讲坛 > 电机节能 > 如何实现电动机的高效节能？ 电动机的节能是一项涉及到设计制造、各类用户、各种工作制度及运行管理水平等多方面的综合技术。电动机的原理建立在电磁理论基础上，它的旋转既消耗有功功率，把电能转换为机械能；又消耗无功功率，用以产生必要的旋转磁场。因此，电动机的节能一是要提高其运行效率，二是要提高其运行功率因数，减少无功消耗。要实现电动机的高效节需从以下几个方面： 选用高效率节能系列电动机 推广高应用效率电动机，是贯彻国家标准《三相异步电动机经济行》（GB/T 12497—2006）的重要任务之一，也是提高电动机运行效率和功率因数的基础。高效率电动机的定义为：凡是总损耗比标准系列电动机降低20%以上的统称为高效率电动机。高效率电动机比标准电动机（指级数相同、功率相同—）的效率提高3%左右，但不以高于某个数值来定义高效率电动机，这是因为不同级数和不同功率的电动机效率是不同的缘故。目前我国相当多的企业用的的Y系列的电动机，虽然比JO2系列的电动机效率平均提高1%-3%，但Y系列电动机还是低于国外电动机的平均效率。高效率YX电动机的效率比Y系列电动机效率提高3%左右，损耗降低20%—30%，起动转矩提高30%；噪声小，振动小，温升低，寿命长，且结构先进，几何尺寸与Y系列相同，互换性强，符合车际IEC标准。如果一年推广200万KW，年运行时间大于3000小时，负载率大于50%，则每年可约电1亿KW.h左右；如果年运行时间为6000h，则每年可节电2亿KW.h。具体应用如下：

适用于长期连续运行的场合。但不宜应用于机床或排灌设备上。运行时间在3000h以上最好，运行时间越长，效果越好。 适用于水泵、风机、压缩机配套或需要有高起动转矩的场合。由于YX高效率电动机功率等级密、起动转矩高，有利于减少过安装容量（防止大马拉小车），有助于提高电动机运行效率和功率因数。 适用于负载率较高的场合。因为电动机运行的经济效益与负载率和运行时间的乘积有关。 在运行时间相同的条件下，负载率越大，节电效益越好。 对电机进行节能改造 处用新技术、新材料对现役老式电动机进行改造，同样也能起到提高电动效率、降低损耗、减少运行费用的作用，这是目前电动机节能的重要措施之一。

电动机绕组改接。改进电动机的绕组型式，可减少电动机的杂散损耗与铜耗，提高电动机效率。选用合适的绕组配合及槽配合，能削弱电动机的高次谐波、提高基波分布系数、提高绕组处用率、改善电动机的电磁性能，从而达到减少部分附加损耗、有功损耗的目的。目前节电效果较好的绕组改接方法有：改同心绕组为等矩绕组或叉式链形绕组；改单层绕组为双层绕组；缩小定子绕组端部长度等。 定子绕组重组。对老式电动机定绕组重组时，可加粗导线线径，减少电阻，降低铜损，节电效益可观。经计算，电动机效率可提高1.5%~4%。 采用新型节能风扇。电动机风扇的功耗与转速接近三次方的关系，在大型高压电动机或全封闭风扇冷却型电动机中，其通风损耗在总机械损耗中占有相当大的比例。因此，当电动机功率超过22KW时，用新型节能风扇改造老式电动机，可使通风损耗减少到原来1/3以下，通风噪声随之降低，是行之有效的节能措施之一。 采用新型磁性材料。应用新型磁性材料（低压中小功率电动机）和磁性槽楔（高压大功率电动机）对异步电动机进行节能改造，主要是消灭由电动机定子、转子槽齿效应发生的高频涡流损耗和磁滞损耗，从而起到节电的作用。实践证明，应用新型磁性槽泥和磁性槽楔对异步电动机进行改造，由于气隙磁动势波形的改善，减少了空载电流，改善了功率因数，降低铁损和温升，并减少了噪声和振动，延长了电动机寿命，其节能效果显著。 发布时间: 2013-01-09 23:12 来源：恒富电动机 变频器节能作用：变频调速之所以节能,主要在于把全速运行中浪费的电能节约了下来。尤其是闭环调速系统,如恒压供水系统等,实现了按需拖动,几乎完全消除了拖动系统在运行过程中的浪费。这是从大的方面实现了节能,但并不等于节能潜力已经挖掘干净了。事实上,在许多场合,还存在着大马拉小车的现象,在这一方面,还大有潜力。变频器可以省电这是不可磨灭的事实,在某些情况下可以节电40%以上,但是某些情况还会比不接变频器浪费！变频器是通过轻负载降压实现节能的,拖动转距负载由于转速没有多大变化,即便是降低电压,也不会很多,所以节能很微弱,但是用在风机环境就不同了,当需要较小的风量时刻,电机会降低速度,我们知道风机的耗能跟转速的1.7次方成正比,所以电机的转距会急剧下降,节能效果明显。当然,如果环境要求必须调速,变频器节能效果还是比较明显 三相异步电动机的同步转速表达式为:n＝60f(1－s)/p (1) 式中n为异步电动机的转速; f为异步电动机的频率;