電動(dòng)機(jī)節(jié)電技術(shù)

電動(dòng)機(jī)節(jié)電技術(shù)指通過(guò)設(shè)備優(yōu)化和管理手段實(shí)現(xiàn)電能節(jié)約的電力工程技術(shù)，外文名Motor Energy Saving Technology。該技術(shù)針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中約占60%用電量的電動(dòng)機(jī)，涉及電源效率提升與控制策略優(yōu)化。

電能浪費(fèi)主要源自設(shè)備老化、電壓不對(duì)稱及負(fù)載率過(guò)低，典型表現(xiàn)為低效電機(jī)運(yùn)行和“大馬拉小車”現(xiàn)象。節(jié)電措施包括采用YX/Y系列高效電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)、異步電機(jī)同步化改造及電容無(wú)功補(bǔ)償，其中Δ/Y接線切換可使輕載效率提升13個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)前技術(shù)涵蓋閉環(huán)反饋系統(tǒng)調(diào)節(jié)電壓、永磁同步電動(dòng)機(jī)及三相采樣快速響應(yīng)系統(tǒng)，沖擊負(fù)載工況下可實(shí)現(xiàn)20%-45%節(jié)電率。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 30253-2024規(guī)定了永磁同步電動(dòng)機(jī)能效等級(jí)，將于2025年10月實(shí)施 。

該技術(shù)發(fā)展始于20世紀(jì)80年代微電子技術(shù)突破，早期采用閘流調(diào)壓方案，后演進(jìn)為數(shù)字式異步電動(dòng)機(jī)節(jié)電器等智能裝置，具備實(shí)時(shí)監(jiān)控與動(dòng)態(tài)調(diào)整功能。

電動(dòng)機(jī)使用中浪費(fèi)電能的主要原因：

1、設(shè)備陳舊、老化
如我國(guó)J2、JO2 系列及其派生電動(dòng)機(jī)在一些用戶中還大量存在，這些電動(dòng)機(jī)采用E 級(jí)絕緣，體積大，啟動(dòng)性能較差，效率較低。
2、電源電壓過(guò)低或不對(duì)稱
由于變電所供電半徑過(guò)大，供電線路中電壓損耗加大，電網(wǎng)電壓長(zhǎng)期低于額定值，使得電動(dòng)機(jī)的工作電流偏大，造成電動(dòng)機(jī)損耗增大。同時(shí)由于低壓供電系統(tǒng)中三相四線制的三相負(fù)荷分配不均，三相電壓不對(duì)稱，造成電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了負(fù)序轉(zhuǎn)矩，增大了電動(dòng)機(jī)的損耗。
3 、運(yùn)行不當(dāng)、負(fù)載率過(guò)低
電動(dòng)機(jī)沒(méi)有按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)合理使用，而且管理不善，電動(dòng)機(jī)維護(hù)、維修不及時(shí)，造成了電動(dòng)機(jī)的電能大量損失。另外，電動(dòng)機(jī)的額定功率（容量）應(yīng)按照負(fù)載設(shè)備的實(shí)際需要通過(guò)計(jì)算和校驗(yàn)來(lái)確定，“大馬拉小車”。

輕載運(yùn)行時(shí)的降壓節(jié)電原理分析：

電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)，隨著電源電壓的降低，不變損耗即鐵損耗將會(huì)降低， 而電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩也隨電壓成平方地迅速降低。為了穩(wěn)定運(yùn)行，要增大電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，這必然引起轉(zhuǎn)子電流、定子電流增大，定、轉(zhuǎn)子銅耗即可變損耗的增加值超過(guò)不變損耗的下降值，電動(dòng)機(jī)的效率降低。在輕載運(yùn)行時(shí)，由電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩公式可知，適當(dāng)降低供電電壓，是有利于節(jié)電運(yùn)行的。因?yàn)檩p載情況下，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)差率小于額定轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)子電流并不大。降壓運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流增加的數(shù)值是有限的。降壓使電動(dòng)機(jī)的空載電流減少，空載損耗即不變損耗也減少，同時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和運(yùn)行效率也得到改善，具有可觀的節(jié)電效果。據(jù)研究，一臺(tái)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下，定子繞組的接線方式為“Δ”形連接時(shí)，效率為66.7%，在輕載運(yùn)行時(shí)，改為“Y”形連接，效率可提高到79.7% 。

節(jié)能是當(dāng)前世界各國(guó)都很重視的一個(gè)課題,電能節(jié)約是節(jié)能的一個(gè)重要方面。而電動(dòng)機(jī)是使用最廣泛的電氣設(shè)備之一,所消耗的電能約占全部工業(yè)生產(chǎn)用電的60%,其節(jié)電問(wèn)題顯得十分重要。做好電動(dòng)機(jī)電能節(jié)約對(duì)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,具有十分重要的意義。