电机节能
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电机节能范文第1篇
随着经济的发展和社会的进步，能源问题逐渐凸显出来，尤其对于电力能源来说，我国各个地区都不同程度的出现了电力供应紧张的问题，这就对电机节能技术提出了更高的要求。在电机中采用磁性槽楔能够提升电机效率，对于电力能源的节约有着积极的意义。基于以上，本文简要研究了磁性槽楔在电机节能技术中的应用。
1磁性槽楔应用的必要性
电机在气隙磁通的过程中，降低气隙磁阻能够有效降低磁电流，从而实现电气损耗的降低，实现节能目的。就目前来看，当前电机普遍选用开口槽作为定子槽型，如果采用槽楔采用非导磁材料，则会导致槽楔缺乏导磁率，在这样的状况下，齿槽下的气隙磁阻会产生较大波动，高次齿谐波分量增加，这就给电机带来了较大的损耗，电机效率低下，同时较大的波动也会产生噪声污染。而在电机中采用磁性槽楔则能够有效避免上述问题，磁性槽楔的应用能够将气息磁场分布变得均匀，磁场分布曲线平滑，高次谐波降低，整个电机的温升以及损耗会降低，不仅实现了电机节能目的，同时有效改善了电机噪声污染的问题。
2磁性槽楔在电机节能技术中的作用
随着技术的发展，用户对于电机的节能性要求逐渐提升，各种高效率电机得到了广泛的推广。但受到制造工艺以及电机装配等方面因素的影响，电机损耗的真实值往往与设计值有着一定的偏差，这就导致电机的温升和效率难以达到设计标准。为了提升电机的效率，降低温升，在电机设计中通常会采取更换冲片材料、改变槽型等方式，但这些方式有着成本高、效果不显着的问题，在这样的背景下，磁性槽楔在电机节能技术中的应用逐渐受到重视。磁性槽楔能够有效降低电机空载附加铁耗，空载附加铁耗指的是空载电机空载杂散损耗。铁芯开槽导致的气隙磁导不均匀以及空载磁势空间分布曲线中的谐波都能够在气隙中产生谐波磁场，从而导致空载附加铁耗的产生。谐波磁场相对磁极表面产生运动则会产生涡流损耗，而相对于齿的运动能够产生脉振损耗，采用磁性槽楔能够有效降低卡式系数（卡式系数是衡量电机平稳程度的系数，卡式系数越小，电机运行越平稳，输出能量越高，损耗能量越小，节能效果越好）和平均气隙磁密以及齿内的平均磁密。
3应用试验节能对比
选择两台型号相同、转子系数相同的电机，对其定子槽楔材料进行改变，一台电机使用磁性槽楔，一台电机使用非磁性槽楔，对两台电机的铁耗、空载电流、效率、功率因素以及温升等节能参数进行对比。应用试验对比数据如表1所示。由表1可以清晰的对比出应用磁性槽楔和应用非磁性槽楔电机的节能效果，首先，磁性槽楔能够有效的降低电机铁耗，且降低的幅度十分显著，从而降低电机的整体损耗，实现节能效果；第二，在应用磁性槽楔之后，电机的运行效率得到了有效的提升，从89.65%提升到了91.56%，由此可见，磁性槽楔不仅能够节约能源，还能够提升电机的运行效率，符合节能增效的基本要求；第三，使用磁性槽楔之后，空载电流有所下降，这就降低了电机的实际损耗，有效改善了电机电气性能指标，从而实现节能；第四，从温升上来看，使用磁性槽楔的电机温升降低，这就保证了电机运行的可靠性。
4磁性槽楔在电机节能技术中的应用要点
通过上文中的分析可知，磁性槽楔的应用对于电机节能有着积极的意义，现总结磁性槽楔在电机节能技术中的应用要点如下：①注意转矩下降问题：在应用磁性槽楔过程中，磁性槽楔的导磁性能良好，这会增加定子的漏抗，如果外加电压和频率保持一定，则随着电抗的增加，电机转矩特性会逐渐降低，电机转矩随之下降，在应用的过程中应当注意；②注意磁性槽楔固定问题：在应用磁性槽楔的过程中，很容易出现槽楔固定不牢固而导致脱落的问题，这就对磁性槽楔的制造提出了更高的要求。首先，应当对槽楔的装配间隙进行严格控制，将间隙控制在合理的范围之内，避免槽楔打入困难，同时避免槽楔打入之后出现松动问题。第二，应当在槽楔朝线圈的一面进行刷胶处理，避免槽楔松动。第三，应当对真空压力整浸参数进行控制，保证槽楔的各个接触面都能够渗入油漆，以此来保证磁性槽楔的紧固程度，避免槽楔松动；③注重磁性槽楔的选择问题：在电机节能技术中应用磁性槽楔的过程中，并不是槽楔的导磁效果越好，其节能效果越佳，在选择磁性槽楔的过程中应当保证槽楔导磁性能的合理性，保证槽楔不仅能够提升电机运行效率，同时能够降低电机的损耗，要保证磁性槽楔导磁率的合理。
5结论
综上所述，能源问题是关系到人类社会可持续发展的重要问题，节能意识逐渐深入人心。随着电动机的广泛应用，电机节能技术备受关注，本文简要分析了磁性槽楔在电机节能技术中的应用，阐述了磁性槽楔对于电机节能的作用，并探讨了具体的应用要点，旨在为电机设计实践提供参考。
作者:朱巍 单位:清远市清新区太和供水有限公司
参考文献：
[1]李军丽,胡春雷.磁性槽楔在电机节能技术中的应用[J].中小型电机,2005(02):57-59.
电机节能范文第2篇
动力系统参数匹配首先依据车辆动力学指标进行整车参数匹配，然后通过对常用工况进行数理统计，对双电机功能进行划分，进而确定双电机参数。目标车型参数及动力性指标如表3所示，匹配出的电机MG1和MG2的MAP图如图3和图4所示。
1.1整车参数匹配整车峰值功率应该满足最高车速、最大爬坡度和百公里加速时间的要求[4]，因此峰值功率应该取三者之中的最大值。整车最大传动比需要满足的条件：车轮获得的最大驱动力应该满足最大爬坡度的要求[6]。当车速为20km/h时，车辆传动系总传动比i对应的车轮获得的驱动力、车辆爬坡时受到的阻力和动力电机能提供的最大驱动转矩三个变量的变化趋势如下图6所示。车辆的驱动力应该能够满足最大爬坡度的要求，则车辆的驱动力需要大于车辆受到的爬坡阻力。即图中黑色的车轮获得的最大驱动力的坐标需要大于红色的行驶时爬坡阻力的坐标。这样可以得到整车传动系总传动比的变化范围为。
1.2双电机参数匹配双电机的功能划分主要是结合工作模式和整车电机性能参数，确定电机MG1和电机MG2的性能参数。在整车参数匹配的基础上，两个电机的参数匹配应该满足如下条件：（1）两个电机的联合工作区域应不小于前面匹配的整车电机工作区域；（2）两个电机合理进行功率划分，使双电机单独工作区域与耦合工作区域的合理分布。（3）尽量提高两个电机的高效率区间利用率。两个电机高效率区间的利用率与电机的频繁工作区域密切相关。而频繁工作区与车辆的行驶工况息息相关，因此有必要对常用试验循环工况的电机工作点和车速频次进行数理统计分析，最终得到电机工作频次较高区域，来对双电机的功能进行划分。如表4所示，本文通过对常用测试工况进行数理统计，得到电机工作的高频车速区间为0~20km/h区间和35~55km/h区间。这样可以对两个电机进行功能划分，MG2为主电机，满足整车稳态功率需求。MG1为辅助电机，满足整车瞬态功率需求。同时两个电机的高效率区尽可能覆盖统计的高频车速区间。
2双电机构型控制策略
本文构型采用的控制策略软件架构如下所示，控制策略主要分为需求转矩计算、模式识别和需求转矩分配三部分。需求转矩计算主要采取如图7所示的计算框图。当车辆在急加速工况时会出现动力不足的情况，故需要施加补偿转矩。补偿转矩主要为了弥补车辆急加速工况下的转矩需求。本文根据加速踏板开度及加速踏板开度变化率，将加速工况分为平缓加速、一般加速和急加速三种工况[8]，分别设定不同踏板开度和变化率阈值。当油门踏板给出一个需求转矩时，通过对比电机MG1单独工作时的电功率；电机MG2单独工作时的电功率；电机MG1和MG2按照转矩耦合模式工作时的电功率；电机MG1和电机MG2按照转速耦合模式工作时的电功率，取电功率最小所对应的模式即为当前的工作模式。即实时计算当前状态下本构型的四种工作模式下每种模式的需求功率，最终选取需求功率最小的那种模式作为当前状态下的工作模式。对于HEV而言，基于瞬时优化的控制策略的关键在于如何转化油电转化系数。而对于双电机构型纯电动车而言，并不存在这个问题。基于瞬态优化的模式识别策略的核心，就是找出当前需求转矩下的最优工作点，最优工作点满足消耗电功率最小。找到对应的最优工作模式后，则对于每种工作模式下的转矩分配策略相应获得。
3仿真结果分析
通过在MATLAB/Simulink中建立离线仿真模型，可以对比分析双电机构型与单电机构型的能耗情况。图11、图12和图13分别是NEDC工况下电机工作点分布图。结合前文中的电机MG的MAP图2，电机MG1和电机MG2的MAP图4和图5，由图中可以看出NEDC工况下双电机构型的电机工作点的负荷率明显高于单电机构型，这样双电机构型的平均工作效率将高于单电机构型。同样，结合前文的图2、图4和图5，由图14、图15和图16可以看出UDDS工况下两种构型的电机工作点分布呈现同样的规律。表6为五种常用循环测试工况下，双电机构型相对于单电机构型的百公里能耗仿真数据。结果显示UDDS工况下双电机构型节能潜力最大，达到12.63%，JC08工况下双电机构型节能潜力相对较小，但也达到8.95%，平均来看双电机构型相对于单电机构型的节能潜力达到10%左右，节能潜力非常可观。
4结论
电机节能范文第3篇
[关键词]游梁式抽油机；节能增效；单相运行；措施
中图分类号：TM3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0345-01
前言
目前油田进常用的三相异步电动机，在理想情况下的效率为90%左右，且大多功率因数小于0.4，所配的电动机装机功率较大，而电动机正常运行时都是轻载运行，造成抽油机负载率低，与电动机不匹配，形成“大马拉小车”的生产状况，浪费电力严重。抽油机使用的电动机工作载荷是带冲击的周期变载荷，与按恒定载荷设计制造的通用电动机的工作特征不匹配。通用电动机的机械特征是硬特征，在运行过程中其转速随载荷变化不大，而抽油机的交变载荷增加了电动机的电动损耗，再加上选择的抽油机与实际需要不匹配，降低了整机的地面效率。分析抽油机的用电特征，根据每台抽油机具体的“症结”所在，综合考虑制定出相应的节电措施，实现其经济运行。
1 电动机带动抽油机生产存在问题
1.1 电动机负载低
为保证抽油机的启动要求和在运行时有足够的过载能力，通常所配的电动机装机功率较大，而电动机正常运行时都是轻载运行，造成抽油机负载率低，与电动机不匹配，形成“大马拉小车”的生产状况，使线路、变压器、电动机的功率损耗增大；电动机的运行效率取决于负载率，轻载时电动机的效率很低，当负载增加到一定值时，变化则很小，有实验证明：负载率〈0.4时，效率的变化不大，负载率>0.7时，效率最高。当电动机负荷很低时，电动机仍要从电网吸取较大的无功功率，从而降低了功率因数，这就是目前电机功率因数低的主要原因。
1.2 平衡率低
现场使用的抽油机平衡率低，严重的不平衡造成电力的浪费，造成多数电动机电流变化不均匀，使电动机内耗大大增加，影响整个抽汲系统的效率。
1.3 存在发电现象
现有的节电措施大都是针对电机低负荷率下效率低和功率因数低造成的电能浪费的情况，而抽油机浪费电能的另一个重要原因是抽油机拖动电机发电，有实验证明：目前使用的各种类型的电动机都多少存在这种情况。由于抽油机负载波动很大，在抽油机的正常运转中会出现抽油机减速箱输入轴的运转速度大于电机对它的驱动速度的情况，这时，抽油机就拖动电机发电，其发的电不会完全与电网同步和存在线路损耗，可以肯定电机发的电不能完全被电网利用。在整个电能―机械能―电能的转换过程中能有很大的一部分能量被浪费掉。
2 游梁式抽油机节能特点和应用
常规型游梁式抽油机工作特点是承受交变载荷，悬点运动速度和加速度的变化使载荷极不均匀，工作能耗偏高，不平衡现象普遍存在，地面系统效率偏低，用电多。异向型游梁式抽油机具有峰值扭矩低、所需电动机功率低等特点，运转时平衡效果较好。在相同的情况下，其系统效率比常规型高2.5-4%。前置式游梁抽油机具有平衡效果好、光杆最大载荷小、节能效果好等特点。其缺点是悬点载荷低于额定悬点载荷，造成抽油机资源的浪费，工作时前冲力大，影响机架的稳定性，使它的应用受到制约。现场应用的节能电动机主要有：变级调速、电磁调速电机（滑差电机）、变频调速、高转差率电机、永磁同步电机、双功率电机几种，下面对它们的特性和现场应用情况做一简单陈述。变频调速可以低速轻载启动，抽油机冲次及上下冲程的速比可实现无级调节，可以根据油井井况进行抽空控制，自动调节抽汲参数，有电流保护、过电压保护等作用，但由于价格昂贵和维修不方便等的原因，在现场应用极少。滑差电机可实现无极调速，电机转轴与负载之间为软特征连接，可以平滑启动，但低速时损耗大、效率低，由于应用调速电机的油井多为供液能力差、需实现低冲次运行的油井，此种电机在现场应用不广泛。高转差率电机具有较高的转差率和软的机械特征，较高的堵转转矩和较小的堵转电流，较高的效率、功率因数，适用于转动飞轮转矩较大和不均匀冲击载荷，特别是抽油机用冲击载荷。双功率电机是油田与石油大学合作研究生产的，采用改变绕组的接法来改变电机的极数和输出功率，以便与机械负载的负载特征相匹配，可以简化其变速系统，从而实现节能的目的。永磁电机是一种同步电机，具有体积小、重量轻，结构简单，效率高，功率因数高，运行稳定的特点。特别在抽油机轻载时在一定范围内的效率还要高于额定值的94%，最高可达96%，又可获得任意高的功率因数，最高为0.98左右，还可起到补偿电容器的作用，启动力矩大，过载能力强，从根本上解决了“大马拉小车”的现象，节电效果非常明显。
3 抽油机井节电措施
可以根据每一台抽油机具体的“症结”所在，综合考虑制定出相应的节电措施，实现抽油机的经济运行，下面提几点措施：（1）提高电动机的负载率。电机低负荷率下的效率低和功率因数低是抽油机浪费电能的原因之一，电动机负载率提到7-12%，则系统效率可提高2-4%，当电机负载率低于25%时，应考虑奉还一个低容量级别的电动机。（2）油井参数优化。针对供液不足井泵效低，耗电量大的现状，采取低速电机和变频器手段进行参数优化，达到节电的目的。（3）合理选用抽油机机型，充分发挥抽油机潜力。抽油机的悬点载荷状况是影响抽油机能耗的主要因素，其理想载荷率为80%左右。由于油井井况多变，因此需要经常调节平衡，另外的原因是，平衡度好的抽油机，在稳定生产的情况下，抽油机拖动电动机发电少。（4）选用节能电动机，改造普通电动机。根据现场情况，选择节能电动机，减小机内损耗，提高电动机本身的运行效率，使抽油机与电动机保持良好的功率匹配，提高效率，节约用电。改造现有普通电动机，在电动机机轴处安装一个带蓄能器的离合器，使电动机实现空载启动，降低启动电流，从而减小电动机的装机功率，提高电机的负载率。电动机的星角接线自动变换装置，在轻载时，Y接线运行，负载增大时，改为角接线运行。（5）安装无功补偿装置。单井功率因数补偿柜是在变压器低压侧投加电容，利用无功就地补偿装置产生的容性电流抵消电动机的感性电流，油井安装无功补偿器后，降低了线路的损耗和变压器的铜耗，从而提高功率因数，提高效率，达到节电目的。（6）使用节能减速器。抽油机节能减速器由一个轴承支座和两个大小不同的皮带轮组成，两个皮带轮通过轴和轴承固定在轴承支座上，轴承支座通过底座螺栓固定在抽油机底座上，大皮带轮通过皮带与电机相连接，小皮带轮与抽油机皮带轮连接，通过加大传动比，在电机功率降低的情况下，满足抽油机悬点负荷要求，实现0.5-4.0次达到降低冲次和节电的目的，其具有启动平稳、运行平稳、优化油井参数、降低电耗与成本的特点。
此外，抽油机拖动电动机发点过程很浪费电能，目前还没有对抽油机拖动电动机发点的节能技术进行更深入的研究，以后这方面是一个研究方向，是一个节能增效点，具有广阔的节能前景。
电机节能范文第4篇
[关键词]软启动控制器；电动机；节能启动运行
中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0089-01
三相异步电动机由于其具有结构简单、运行可靠、检修维护方便、以及价格便宜等优点被广泛应用到各工程领域，作为电能转换为其它能量的主要动力载体。众所周知，电动机处于直接启动运行工况时，其启动电流一般可以达到额定电流的8倍以上，有的甚至可以达到15倍，强大的启动冲击电机会对电机供配电网、负载机械、以及电动机自身等造成巨大冲击破坏，不仅会影响到电机系统以及其拖动的机械设备的综合使用寿命，同时还会造成电机供电配电网电压发生突降，直接影响到同一配电网中其它用电设备的高效稳定运行。电动机在额定负载率附近工况范围内运行时，其效率较高，通常在80%左右；然而，当电动机拖动负载出现下降现象时，电机系统的运行效率也会随之发生显著下降。在电动机拖动系统选型设计时，通常都是按照系统最大负载和最坏运行条件情况来选定电机功率。在实际运行过程中，电机系统由于负载波动等原因，通常处于轻载（空载）或不均匀时变负载运行工况，导致电机运行在低效工况区，势必会造成大量的电能损失和浪费，因此，提高电机启动运行工况，保障整个电机系统具有较高的运行效率就显得很有必要[1]。
1 电动机软启动及节能方法简介
传统的串联电阻（电抗器）、并联自藕变压器、以及星型一三角形（Y-）等减压启动方式，不仅造价较高，而且电机在启动过程中均会经历一个由辅助供电系统到工频供电系统的跳跃过程，使得电机系统中的某些特征电参量发生特变，不能稳定连续平滑调节启动运行，容易导致电机系统发生机械或电气故障，加上电机控制系统变得越来越复杂，这类控制方式经济性能普遍较低，因此，其逐步被软启动控制系统所取代。
由于供电距离、电机功率等造成电动机直接启动方式，不能满足电机系统配电网电压降要求时，为了确保电机高效稳定的启动运行，应采取相应技术手段，通过降低电机定子电压的启动模式，达到限制启动电流保障电机高效可靠启动运行目的[2]。
基于电机控制系统中电动机启动的主要特性和节能基本理论方法的基础上，本文将对电机节能软启动器的逻辑结构和运行效果进行详细探讨。
2 节能软启动控制器在电机控制系统中的应用
2.1 系统功能单元组成
节能软启动器控制系统是综合三相异步电动机启动和运行保护为一体的节能保护启动控制装置，主要包括电动机软启动自动控制、系统输出输入能量平衡、以及电机故障保护等三大功能模块，其具体逻辑工作原理框图如图1所示：
从图1可知，当三相异步电动机处于起动过程时，控制系统各功能单元就会将电机机端的电压、电流、以及转速等信号经相应A/D模数转换电路，转换成相应的数据信号后送至控制系统中，与系统原始设定值进行动态比较分析后，计算获得对应的电参量偏差和偏差化率值，然后形成对应的控制决策，通过控制系统触发脉冲的宽度来动态调节晶闸管的触发角大小，完成对电机启动的实时控制。通过控制晶闸管触发角的大小，达到改变晶闸管输出电压实现电机降压软启动控制目的。从电动机启动特性来看，电机起动过程中，晶闸管的触发角会随电机启动过程的进行而不断开打，从而实现电机从零转速开始逐步加速无级平滑启动控制运行。当三相异步电动机出现故障时，系统就会检测到已成的工作电压和电流值，控制系统就会通过保护电路完成电机保护跳闸操作，防止电机故障进一步扩大给电机系统带来更加严重的危害，并能通过对应的可视化显示界面，提醒运行人员对相关异常单元进行检查，大大提高电机控制系统的人性化服务水平[3]。
2.2 软启动器PID控制
由于异步电动机控制系统是一个多参量、动态时变、非线性、强耦合的多阶复杂大系统，很难利用一种简洁的控制模型进行描述表达。PID控制系统可以通过内部电路自动分析获得对应准确的控制信号，是现代控制系统中常采用的控制方式，其典型控制原理如图2所示[4-5]：
2.3 应用效果分析
为了分析节能软启动控制器在三相交流异步电动机控制系统中节能降耗作用，在结合前面的理论分析的基础上，通过相应的功能单元组合，形成对应的软启动控制系统，整个系统基本参数为：三相异步电动机额定功率为22KW，额定电流为44A，额定电压380V，采用市电直接供电方式。按照图1所示的结构将异步电动机软启动控制系统进行有效连接，通过电机控制系统中有无装该节能软启动控制器进行比较试验，获得对应的试验数据如表1所示：
从表1可以看出，在加上节能软启动控制器后，电机启动工况特性得到有效改变，不仅降低电机的启动电流（使其比额定电压条件下的38.5A还低，仅为34.7A），有效避免了电机启动时强大启动电流对电网和电机的影响，同时还提高了电机系统的功率（从0.608提高到0.852），保障电机具有较高的工作效率，达到节能降耗的目的。
3 结束语
将以晶闸管为核心的节能软启动控制器应用到三相异步电动机控制系统中，可以有效解决了传统异步电动机启动运行性能水平较低的问题，达到了降低电机启动电流、提高运行效率的节能降耗稳定经济启动运行目的。
参考文献
[1] 徐甫荣，崔立.交流异步电动机启动及优化节能控制技术研究[J].电气传动自动化.2003.25（l）：1-7.
[2] 高淑萍.智能型交流异步电机软起动器的研究[硕士学位论文][D]，西安：西安理工大学，2004.
[3] 胡崇岳.交流调速技术[M].北京：机械工业出版社，2004.
电机节能范文第5篇
关键词 电机节能变频器
中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-150-01
电动机是一种将电能转化成机械能的设备，应用量多、使用范围广的高耗能动力设备。在工业生产中据统计，我国的总装机容量约为4亿千瓦，年耗电量约为6000亿kwh，约占工业用电的70%—80%。我国以中小型电机为主，约占80%，而中小型电机耗损的电量却占总损耗量的90%。电机在我国的实际应用中，同国外相比差距很大，机组效率为75%，比国外低10%；系统运行效率为30%—40%，比国际先进水平低20%—30%。因此在我国中小型电机具有极大的节能潜力，推行电机节能势在必行。
1 电动机的工作原理
三相异步电动机定子铁芯上按一定的规律均匀布置着三组绕组，接通三相电源时定子绕组中产生旋转磁场，磁场切割转子导条，导条中产生感应电动势，在感应电动势的作用下，闭合导条中就会产生感应电流，旋转磁极的磁场对该电流作用，产生电磁力，转子便产生电磁转矩，顺着旋转磁极方向转动起来。当转子速度和旋转磁场速度相同时，导条不发生相对切割，而没有力的作用，导致永远赶不上旋转磁场速度而叫异步电动机。三相异步电动机运行平稳，可靠，结构简单，结实耐用，便于制造，价格低廉等优点使之广泛应用于各个领域。
单相异步电机一般有两副或四副绕组，通过电容移相，把相位相差90°，从而产生脉动磁场，使电动机转子旋转起来，但与同容量的三相电动机相比较，体积较大，运行性能差，效率低。因此，只制造成小功率系列。
2 变频调速的工作原理
变频器是将固定频率的交流电变换成频率连续可调的交流电，由三相交流电动机转速公式n=（1-s）60f/p可知，调节电动机转差率s和磁极对数p和改变频率f，一个量或者多个量变化时，电动机转速也随之变化。
2.1 调节转差率调速
1）给异步电动机转子引入其他电动势来调节异步电动机的转速称为串级调速，引入电动势的方向与转子电动势不同或相同，但频率相同，通过改变引入电动势的大小可改变异步电动机的转速。2）给绕线异步电动机的转子串联电阻来调节异步电动机的转速，引入电阻越大，转速越低。上述两种方法没有改变同步转速，只改变转差率，原因在转子回路的电流发生了变化，从而使电动机转子转矩发生改变而引起电动机转速的变化。3）给电动机的电源电压发生改变，同步转速没有改变，但电动机转矩因电压的降低而降低，使得电动机转速而降低。
2.2 改变磁极对数调速
磁极对数的改变直接使电动机的转速发生改变，但电动机的磁极对数只能是正整数，所以不能无级调速。
2.3 改变频率调速
通过改变电动机电源的频率使电动机的转速发生改变。由上述都可以使电动机的转速发生改变，转差率调速一般会有效率低、发热、平滑性差等缺点，而变频调速恰好可以改变这些，使得电动机效率高、性能好、无级变速等。
3 变频调速的特点
1）保护功能完善。具有过载、过流、过电压和欠电压等功能，在这些保护中，保证负载在正常情况下避免出现故障而引起的电能浪费。
2）控制功能简单。具有面板、外部两方面整体控制，正反转、多段速、外部信号给定等，使其操作简单，效率提升。
3）参数设置多样化。加减速、制动、频率跳变、程序运行等，从根本上调节启动电流，启动转矩等，减少对电网的冲击，能量的浪费。
4）控制方式多样。
①U/f控制，在实现调频的同时改变电压，这样，在不损坏电动机的情况下，利用铁芯发挥转矩的能力，补偿电压的大小可调节，便可应用于不同负载。②矢量控制，该控制使电动机有很硬的机械特性，有很好的动态响应。
4 变频器调速的经济效益
我国经济持续高速增长了25年。党的十六大提出2020年全面建成小康社会的目标，要求GDP年均增长7.2%，这在世界工业化国家中是前所未有的，是人类历史上空前的社会实践。2005年，国内生产总值已达到182321亿元，经济总量已达到22 500亿美元（按汇率），占世界第四位，国内生产总值、工业增加值、固定资产投资都在高速增长，但在增长的同时也要减少损失，通过变频调速系统后，节能效果使经济效益得到全面提高。
4.1 故障率的减少提高经济效益
在直流系统中，调速性能好，但故障多。1）每次在加工中零件的损失。2）修理过程中耽搁的时间造成的损失。3）本身修理的损失等。
4.2 设备寿命的延长提高经济效益
1）有些设备全速运行时阻矩大，摩损严重，使用变频调速后，运行平稳，磨损大大减少，寿命延长。2）在电动机直接启动和停止过程中，设备冲击大而使寿命减少，变频调速后启动停止过程得到改善而使寿命延长。3）在水力管网中，水泵直接控制而导致水锤效应减少水泵和管网的寿命，变频的恒压控制使压力变化平稳而提高寿命。
4.3 质量的提升提高的经济效益
1）变频器无极调速能使质量提升。2）接受反馈能使质量提升。3）检测的准确是质量提升。
节能是我国的基本国策其中之一。经济的发展离不开能源，能源的紧缺是世界性问题。
近20年来变频调速的发展，普及应用大约10年的时间，在这期间，变频调速在节能中发挥着重要的作用，已成为交流电动机调速必不可少的控制方式，所以节能贯穿于以后的经济生活当中，如轧钢、纺织、空调、洗衣机等，在各个领域都得到广泛应用。
电机节能范文第6篇
【关键词】弱磁节能；电机；鼓风干燥
目前研究最多的是采用变频器调速技术，节电率为20%～50%。然而，风机已普遍采用高效离心风机，其最高效率已达到80%～85%，不可能再大幅度提高风机本身的效率。对此，本文在采用变频调速器来调节流量、风量基础上，利用电机的弱磁节能技术，比传统的变频节能更加节省2%～8%的能耗。对于不同运行特性的风机，变频器优化出的U/F曲线上弱磁点的值也不一样。为了达到弱磁节能控制的目的，对于不同的风机U/F曲线不应该采用定比例。当传动单元在额定负载以下运行时，磁通优化能降低总能耗和电机的噪声水平。
一、鼓风干燥箱风机的运行特性
目前风机已普遍采用高效离心风机，其最高效率已达到80%～85%，不可能再大幅度提高风机本身的效率。但实际风机运行的效率不高，其主要原因是：风机的调速性能差，没有高效的调速设备；风机只能在工频定速下运行；风机的运行偏离最高效率点。所以选择高效风机，且运行点应在高效点上。同一台风机在一定的转速下，当风量和风压改变时，其效率也随之改变，但其中必有一个最高效率点，最高效率时的风量和风压称为最佳工况，风机在系统中工作时，它的风量和风压尽可能等于或接近于最佳工况时的风量和风压，才能达到较好的节能效果。风量与叶轮直径的三次方成正比，风压与叶轮直径的平方成正比，功率与其直径的五次方成正比。改变转速的主要方法有改变皮带轮直径，在增加风机转速时要注意核算风机叶轮的机械强度和电动机的功率是否超过允许值，改变后的风机的转速一般要求不宜超过该类型号风机的额定最高速度，通过调整使风机特性曲线改变，达到改变实际工况点，调节风量的目的。
二、根据风机的特性曲线优化磁通
电机在负载转矩不变的情况下，降低频率使电机转速下降，将导致输出功率下降，而电机的输入功率与频率之间并无直接联系。因此，频率下降时将导致输入功率与输出功率之间的严重失衡，使传递能量的电磁功率和磁通相对大幅增加，电机的磁路严重饱和，励磁电流的波形严重畸变，产生很大的尖峰电流。因此，变频器必须在降低频率的同时，相应地降低输出电压，才能维持输入功率与输出功率之间的平衡。当电机的运行频率高于额定频率时，变频器的输出电压不再能随频率的上升而上升，在这种情况下，由于U/f比将随频率的上升而下降，电动机磁路内的磁通也因此而减小，处于弱磁运行状态。因此，通常把转折点称为弱磁点（大致是基本频率对应的点）。通过公式阻抗Z=及感抗Xl=2πfL（感抗用X表示，电感用L表示，频率用f表示，电阻用R表示）中可以看出，2πL是一个固定值，变频器变的就是f，通过欧姆定律IΦ=U/Z，得知励磁IΦ与电压U，他们与定子阻抗z有关。一是常态下电压U不变，当频率f下降时感抗Xl也会下降，所以IΦ增大，产生磁饱和；二是频率f下降时电压U也下降，正常情况下U/F按比例下降，Φe是不变的；三是频率f下降时电压U也要下降，但是电压U的下降与频率f下降的比例不一样，电压U下降比频率f下降的频率要大。至于大多少，要根据风机P-V曲线特性来计算；四是由于电压U下降比频率f下降的比例多，使得Φe下降不恒定了，这就是弱磁。变频器应根据风机的特性曲线选取，确定各点的弱磁量所形成的U/F曲线略高于风机特性曲线，这就是电机的磁通优化曲线。由于各厂家各型号的风机特性曲线不一样，所以变频器优化的U/F曲线的弱磁点的值也不一样。所以U/F曲线不应该采用定比例，磁通优化能降低总能耗和电机的噪声水平。几乎所有变频器在出厂时都把U/f线设计在具有一定补偿量的情况下（U/f比大于1）。
最有效的节能措施是采用变频调速器来调节流量、风量的基础上，根据风机特性曲线利用电机弱磁技术实现比单纯的变频器的节能提高2%～8%，大幅度提高了鼓风干燥箱的节能效率。同时，为电机弱磁节能控制技术在其它设备上的应用奠定了基础。
参 考 文 献
电机节能范文第7篇
[关键词]：抽油机井 节能技术 合理匹配
1.前言
目前油田应用的抽油机井节能技术种类繁多，特色各异，搞好节能产品优化组合，减少能耗是降低成本、提高经济效益的必要条件和有效途径。
2.抽油机井节能技术测试评价
抽油机井节能产品一类是节能抽油机。其主要原理是通过降低减速箱峰值扭矩，减少电机额定功率，达到节能目的。有双驴头抽油机、偏轮抽油机、低矮型抽油机、摩擦转向式抽油机和摆杆式抽油机等。
另一类是抽油机拖动装置，分为两种：一种是节能电机，主要有永磁同步电机、高转矩电机、双功率电机、变频调速电机和一体化拖动装置。另一种是节电箱，主要是控制电机定子绕组Y--转换调压和采用功率因数控制器调压以及无功功率补偿等。
2.1 节能抽油机
第五采油厂在标准试验井对偏轮抽油机、双驴头抽油机、摩擦转向式抽油机进行了测试，偏轮抽油机节能原理：该机在常规游梁抽油机后臂增设两根杆件，其端部与游梁后端、连杆铰接构成六连杆机构，这种机构改善了抽油机的平衡效果，使输出扭矩峰值大幅度降低，从而达到降低电机额定功率，避免“大马拉小车”的目的。
双驴头抽油机节能原理：该机以常规抽油机为基础，对四连杆机构进行了改进，采用变径圆弧状游梁后臂，游梁与横梁间采用柔性连接件等特殊结构。由于变参数四连杆机构的作用，使其扭矩变化接近正弦规律，静扭矩波动较小，从而达到节能的目的。
2.2 节能拖动装置
2.2.1 节能电机
目前抽油机电机 “大马拉小车”现象较普遍，使配电线路的功率因数降低，配电线路网损增大。
造成这种现象的原因是游梁式抽油机是一个四连杆机构，启动时静载力矩较大，正常工作时驴头悬点载荷是交变的，其负荷特性也是交变的，电机的电流、功率、功率因数随着抽油杆上下冲程变化。为了克服启动时负载的静载力矩，对于普通的Y系列电机只得加大容量，这就造成了“大马拉小车”。为解决这一问题，应用了高转矩电机、高滑差电机、永磁同步电机、双功率电机等节能技术。
不同节能产品，在不同工况下，节能效果不同。为此，第九采油厂在标准试验井上对四种电机做了评价。
2.2.2 节电箱
目前节电箱应用的技术主要有电机定子绕组Y-转换技术、功率因数控制器调压技术和动态补偿技术。
3.节能技术组合测试
不同的节能技术在一定的条件下都有节能效果，但并不是所有的节能技术用在一起节能效果也最好，而是需要综合考虑节能产品优化组合，才能收到最佳的节能效果，获取最大的经济效益。为此在标准试验井上对不同节能技术组合进行了测试。
3.1 两种节能产品组合与节能抽油机测试
节能抽油机+节能电机、节能抽油机+节电箱测试结果见图1、图2、图3。
从图1中可以看出，在超过一定举升高度后偏轮抽油机+双功率电机系统效率较高，单一偏轮抽油机的系统效率小于偏轮抽油机+动态补偿技术的系统效率。
从图2中可以看出，在举升高度小于800 m时双驴头抽油机+调压箱系统效率较高，双驴头节能抽油机+高转矩节能电机的节能效果好于单一双驴头节能抽油机的效果。
从图3看出摩擦换向抽油机与星—角转换节电箱两者组合效果好于单一摩擦换向节能抽油机的效果。
从图1～3可以看出，两种节能产品组合后的效果好于单独一种节能产品的效果。
3.2 一种节能产品对比测试
通过标准试验井对节能电机、节电箱及其组合进行测试，结果见图4、图5。
从图4可以看出，节能电机的系统效率高于节能箱的系统效率。？从图5可以看出节能电机的系统效率与节能电机与节电箱组合后的系统效率基本相同。
4.几点认识
（1）目前应用的节能技术在不同井况下其节能效果不同，电机的负荷率越低，节能效果越好，反之越差。
（2）应以节能抽油机为主，配备功能互补的节能拖动装置。
（3）在不更换抽油机的情况下，节能改造应以节能电机为主，节电箱为辅，采用节能电机+普通配电箱，如不更换电机则采用节电箱。
（4）节能技术的组合不是以多为好，应根据实际情况优化组合。
电机节能范文第8篇
【关键词】变频器；变频调速；暖通空调；控制
前言
节能经济并高效的运行已成为了目前建筑暖通空调工程的一大瓶颈，怎样提高风机电机的运行的安全可靠性和高效率的利用电能已成为了建筑暖通空调工程的一大难题，只有解决了这一难题，才能满足低碳绿色环保的新社会的发展需求。从目前国内外的相关风机电机调控技术来看，变频调速自动控制技术能够有效的提高暖通空调工程的电能利用率，从而达到节能环保的目的。
1 水泵电机变频调速控制分析
就目前建筑暖通空调系统中风机电机拖动系统，因为受到当前的建设技术与综合投资的制约，在电能利用率方面显得比较低，这直接的造成了电能浪费严重的情况，而采用基于PLC和变频器变频调速技术可以实现提高电能利用率和降低电能损耗，以达到节能环保的目的。一般的电机拖动系统的节能方式主要有以下两种：一是直接采用节能电机来实现降低耗损，二是采用变频调速控制系统进行动态的调节电机输入电源的频率，从而实现电机拖动系统的输入和输出间的动态平衡，以实现电机节能，而基于PLC和变频器电机变频调速控制系统就是属于后者，它具有重量轻、体积小、功能强、精度高、兼容性强、维护方便、可靠性高等特点。
变频调速控制系统中，风机电机控制系统在配电网中获取50Hz的交流电后，PLC控制器就会发生相应的指令，将获取到的50Hz的交流电通过内部的滤波电路、整流电路等将其转换成直流电，然后再将转换的直流电通过变频器控制单元逆变电路再次转换成电压U与频率f的交流电，这时的交流电可以满足电机实时调控的需求，利用该电源能够直接的对电机拖动系统提供动力并转换出电机拖动实时需要的转矩，该过程即是建筑暖通空调系统的实时变频动态控制调节过程。
从风机电机拖动系统的角度来看，整个拖动系统的需求是不断变化的，是一个动态的波动过程，利用PLC控制器与变频器组成的实时变频调速控制系统可以实现优化风机电机调节运行工况曲线，以保证风机电机拖动系统能够保持输入和输出平衡的一个工况状态，实现风机电机拖动系统最经济的运行，实现节能降耗。
2 建筑暖通空调系统节能技术升级的改造要求分析和优势分析
针对建筑暖通空调系统节能技术升级的改造要求来看，具体有以下两个方面的要求：一是整个建筑暖通空调节能系统必须要具备抗电磁干扰的能力或是有效的抗电磁干扰的措施，能够有效的避免非正弦波对风机控制系统的冲击，确保控制系统中的电脑主机、传感器、计时器等仪器能够正常高效的运行；二是在变频器调速节能系统工作期间，如果风量检测系统出现故障或运行异常时，需要变频调速控制系统指导电机按拖动系统的上限进行恒定功率运行，以保证系统最大的风量。如果变频器调速节能系统出现问题时，那么需要及时的报警并提示，以提醒相关人员进行设备检查，同时还需要启动原有的控制系统。
当变频调速控制系统应用到风机电机拖动系统中，不仅能够取得较好的节能效果，创造出更多的经济效益，而且对风机电机拖动系统的寿命有积极的影响和作用。变频调速控制系统的优势具体体现在五个方面：一是速度调节的范围比较广，理论上可以实现1%～100%范围内连续动态节能控制和调节；二是调节的误差很小，使得调节的精度很高，理论上的误差范围为±0.5%；三是节能效果好，电能利用率高，基于PLC和变频器变频调速控制系统不仅可靠性高，可以使电机的电能转换效率达到96%以上，并且电机拖动系统的功率因素也可以高达95%，这节约了大量的无功功率，使得极大的降低了配电网中的变压器无功调节的负担，又进一步的提高了配电网输送电能的质量；四是增添了软起动功能，基于PLC和变频器变频调速控制系统能够有效的抑制因电机启动而产生的冲击电流，保证了电机在启动时的安全性和可靠性，还能提高电机的使用寿命；五是节能效果明显，采用了调速变频控制系统能够实时的根据用户的需求来调节电机的转速，相比常规的继电器，基于PLC和变频器变频调速控制系统节能的效率要比常规继电器节能效率高出30%以上。
3 水泵电机变频调速节能技术升级改造应用分析
3.1 电机变频调速节能改造分析
某大型建筑的暖通空调系统共配有3台常规的风机，风机的进口温度20℃，压力为98.07KPa轴功率162KW，升压70KPa，装配的异步电动机功率200KW。为了使该建筑的暖通空调系统运行更加安全、可靠、经济，结合了曝气通风系统的实际情况，在对电机拖动系统技术升级改造时遵循了小改动、大可靠性和最优经济性的原则对1#风机采用基于PLC和变频器变频调速控制系统运行，2#风机采用工频运行的方式运行，1#风机的改造逻辑图如下图所示：
3.2 改造后的对比效益分析
1#、2#风机的各项技术指标和运行环境均相同的情况下，1#风机电机的调节运行工况比2#风机电机更加平滑也更加稳定，1#风机电机的平均运行电流为219A，而2#风机电机的运行额定电流为304A，1#风机电机运行的电流要比2#风机电机运行电流少85A。从计算角度来看，理论节能效率为1―（219/304）2=51.89%，节电的效率是47%，通过1#和2#风机电机对比可以看出节能的效率十分明显。
4 结束语
随着建筑行业的高速发展，加上人们生活水平的提高，暖通空调在建筑中应用的越来越广泛，其能耗问题也越来越突出，为了构建一个节能环保的社会，有必要对建筑暖通空调的节能进行深入的分析。本文主要分析了基于PLC和变频器变频调速控制系统对建筑暖通空调的改造，其能够有效的控制暖通空调系统的工作效率，有效的降低风机电机的能耗，最终实现节能环保的目的，为运营企业降低运营成本，提高运营企业的经济效益。
参考文献：
[1]杜海存，彭爱华.变频技术在中央空调水泵控制中的应用节能分析[C].第五届中国户式/商用中央空调应用技术研讨会.2011.
[2]彭传新，赵慧娟，王爱萍.等.PLC和变频器在纺织空调系统中的应用[J].棉纺织技术，2011（4）.