节能电机范文

节能电机范文第1篇

7月4日，工业和信息化部（下称工信部）节能司、瑞士Top10节能中心，以及镇江市人民政府在镇江举行“电机系统节能政策交流会”。回望电机节能新政实施一年，工信部节能司有关人士表示，要顺利完成电机节能新政3年总目标，任务仍然十分紧迫。

去年6月，工业和信息化部联合国家质量监督检验检疫总局（下称质检总局）了《电机能效提升计划（2013―2015年）》。

按照分步走规划，2013年该计划目标为推广高效电机2700万千瓦，淘汰低效电机4000万千瓦；2014年推广高效电机5400万千瓦，淘汰低效电机6000万千瓦，2015年推广高效电机8900万千瓦，淘汰低效电机6000万千瓦。

“我们希望通过3年的努力，达到三个核心的目标。”工信部节能司综合处副处长郝立顺表示。

第一个目标，是实现电机产业的转型升级，这个产业不仅指电机制造企业，还包括上下游的关键的材料还有装备；第二个目标，推动重点用户企业，进行电机系统的节能改造；第三个目标，培育或者创新节能改造的这个模式。通过培育一批有核心技术、资源整合能力比较强、信誉服务质量比较好的管理公司，来大规模进行电机系统的节能改造。

郝立顺回顾电机节能新政实施一年来，工信部完成的七大工作。

第一，编写了系列的培训教材，组织了大范围的政策宣讲、技术交流，活动遍及31个省；第二，制定相关文件，最近刚刚公布了电机落后产能的第三批淘汰目录，一共涉及337个产品，其中300个是电动机的产品，主要是Y1、Y2、Y4企业，另外37项就是这个风压机方面；第三，联合质监总局对所有电机企业进行了检查。去年年底发出通知，今年各省组织大检查，检查主要针对企业生产电机产品的能效水平。就像空调、冰箱上贴的分级能效标签一样，电机的能效水平在此次检查中都需要备案。下一阶段，国家可能还会对备案情况进行抽查；

第四，对重点用户，主要是工业企业，开展电机节能专项检查。2014年，节能检点针对年耗电1000万千瓦时以上的3万多家重点用电工业企业，它们的电耗总量约占全部工业电耗的80%。对这些高耗能企业，要对设备进行一次全面的检查，包括目前的使用情况，有无制定三3年节能改造计划，以及具体改造方案等；

第五，组织了电机节能专项的科技成果鉴定，以及这个专项技术成果推广；第六，组织第一批电机节能高效目录。这个目录是面向企业的改造需求，以需求为导向产生的，包含产品的节电率，以及具体使用领域，并配合具体的应用案例。第一批共计25项技术，涉及到钢铁、机械的加工、化工等行业，包括抽油机、一些特种的设备等，技术包括变频调速、空调压、电机高效的再制造等；

第七，组织了电机能效的产业联盟，联盟成员不仅包含电机企业，还有泵生产企业，更重要的还包含一些能效管理公司。通过引入能效管理公司这种第三方管理机构，通过和金融机构结合，对电机能效提升的市场化作出一些创新尝试和探索。

“通过一年的努力，电机能效得到了一定的提升，但总体来看，完成电机节能新政的三年总目标，任何仍很艰巨。”郝立顺表示。

为确保电机节能新政的顺利完成，应在以下方面进一步完善。

首先，电机节能政策亟待进一步完善。 郝立顺表示，“十一五”以来，国家高度重视节能减排，并安排了大量的资金支持，但是对于电机系统节能改造而言，由于电机节能问题分散在各个工序、各个领域，无论是节能改造的投资额度还是节能量，都达不到国家资金扶持的节能减排门槛。因此，国家层面对电机系统的节能改造资金扶持、电机系统的节能补助仍然是个盲区。这在一定程度上，也制约了各地对电机节能改造的重视程度。

国际节能环保协会节能指导委员会专家委员会主任委员、国家发改委能源研究所高级顾问沈龙海建议由财政部、国家发改委、国家税务总局牵头制定电机系统节能的具体财政支持政策，地方财政进一步详细补充。例如，镇江目前已经出台了对电机节能改造的一些补贴方案，力度很大，一千瓦时补贴3毛。

其次，为了确保电机节能目标的顺利实施，要探索规模化、规范化的市场运作新模式。

对于电机节能大家最关注的融资问题，沈龙海表示，目前包括浦发银行在内的多家商业银行已经开始加大了对企业电机节能改造的支持力度，但未来还需要进一步创新合作方式。

比如担保，除了用项目的设备担保外，企业得到了世界银行的节能专项，能否用这个项目的专项资金担保取得融资。

沈龙海还建议，能否在已有的电机节能产业联盟的基础上，金融服务公司和电机设备制造企业进行强强联合，为会员提供一系列的电机节能管理服务，包括技术、资金、服务等诸多集成服务项目。

郝立顺也提出了相同观点。郝立顺表示，部分的节能管理公司反映，他们参与节能改造最为担心的一些风险，包括节能量认证的公信力问题，还有资金的回款问题等。未来，能否引入第三方的节能认证机构、担保公司，或者保险公司等其他机构，搭建一个类似淘宝的具有公信力的平台，解决双方的信任问题。

只有解决了信任问题，节能管理公司、节能咨询公司，以及银行机构才能结合起来，对大量的电机使用企业进行规模化的改造和规划。

最后，对于企业普遍关注的电机能源审计该如何做的问题。

世界电机峰会主席、瑞士高效电机计划Topmotors创建人、Top10国际集团创始人康拉德.布伦纳表示，目前在国际上进行能源审计工作的主要有以下几个单位完成。

第一是用人企业自己做；第二，企业也可以把审计工作交给设备维护公司做；第三，电机生产厂家也可以做；第四，参与的电厂来做，因为高耗电量企业会造成电网上的用电量大幅波动；最后，就是能源服务公司。在欧洲，目前比较通行的是由维护单位或者能源服务公司等服务机构来进行能源审计。

沈龙海表示，电机系统的能源审计目前有四步法。但由于能源审计本身很复杂，加之很多大型企业业务架构复杂，电机系统的能源审计又有其独特性，因此，电机系统的能源审计具体由谁操作，具体该怎么操作，还有待进一步细化。

节能电机范文第2篇

随着节能技术在我国的应用，节能技术已引起了各个领域的关注，对于电力发电厂发电，与日常生产过程中的许多环节和节能密切相关，其中火电机组是大面积的能源消耗区域，本文针对电气节能技术在火电机组中的应用，进行了详细的分析和探索，供有关技术人员参考。

【关键词】

电气节能；技术；火电机组；应用

0引言

对于节能技术的使用和讨论，一方面加强行业的可持续发展，另一方面为企业降低成本，提高经济效益具有重大的作用，中国的火电生产过程中的能源消耗大，能源利用效率低，因此本文对电气节能技术在火电机组中的相关科学技术的发展和应用作出了详细分析和讨论，以提高经济效益。

1电气设备与节能技术概述

我国能源消费已越来越受到重视，所以我国提出了节能减排，这意味着许多项目在生产过程中对能源的消耗和利用要充分重视起来。因此，为了完成节能减排的强制性指标，工厂必须提高节能技术水平，以满足节能和减排的需求。许多化工企业的结构在一定程度上做了调整，这是因为使用了大量的电气设备，而节能技术要充分的运用到设备中去。国家的支持和鼓励化工企业而具有节能技术的电气设备，使许多工厂在运用节能技术，提高节能水平中获得一系列进展，工厂就进一步改善了节能问题，促进并提高工厂的工作效率和能源的利用效率。此外，我国化工企业的节能技术有了新发展，同时也带动了电气自动化的发展。电气自动化是一个新领域，是化工企业所追求的目标。电气自动化包括小家电自动化。通过对它的运用，为工厂和企业带来更高的生产效率，在生产过程中降低成本。因此，电气自动化是节能减排中一个非常重要的环节。

2电气节能技术的应用原则

在火电机组中，使用电气节能技术的目的，是将节能技术充分运用起来，最大程度的提高节能技术的使用率，改进火电机组以往的工作效率，最终实现能源的节约。但在不干扰其它工作正常运行的前提下，电气节能技术在火电机组中才能使用。火电机组的整体工作效益不能因此受到影响。根据现阶段来看我国能源节约的情况，以不影响整体工作效益为前提下使用电气节能技术，其技术要遵守的原则，也就是满足功能原则、经济合理原则和技术先进原则。功能性原则，电气节能技术要先满足火电机组操作性能要求，结合火电机组方面的技术、效应等各个方面要求进行对节能技术充分运用。经济性原则，在火电机组中工作中，要注意运用电气节能技术要在合理的经济范围内工作，不能只关注电气节能这一方面，而使得火电机组中产生大量资金浪费，对电气节能工程合理计划，做到节省能源节约资金。先进性原则，火电机组工作时，应尽量采用利用先进高端的电气节能的技术，将先进技术发扬光大，最大程度的运用电气节能技术，充分发挥它的特长优势。特别是制造方面，优先考虑技术的先进性。

3日常生产生活中的常见节能问题

3.1安装不合理

电气设备内部结构复杂，在工人对系统进行操作时极易将其混淆，而造成这种问题出现的原因是不合理的设备安装，最终使得化工企业在电气设备运行时频繁发生变压器的电压不稳，极易造成线路老化，在一定程度上影响了整个化工企业的日常生产的顺利进行。还因为安装不到位，使得安全措施不能很好地实行，造成不必要的消耗，增加了能源消耗量。

3.2使用浪费

现阶段，电气设备在运行时效率很低。其中有个很重要的原因就是，技术人员操作不规范。操作电气设备技术人员由于缺乏一定的专业技能培训和缺少经验，所以在对工作进行实际操作的过程中，技术水平还达不到。大部分化工企业过于追求经济效益，使得大部分电气设备并不能承受一定的强度，造成极低的效率，节能技术不能充分运用，使得设备瘫痪。加之技术人员在管理上也十分松懈、不严格，没有很高的积极性，不能有效执行企业相关的管理条例，使得电气设备的效率低下。

4采取提高火电机组节能措施

4.1选用低阻电缆

火电企业的工厂面积很大，线路铺设也很复杂，通常情况下，人们为节约施工成本，并不在意对电缆的选择，现阶段，化工企业工厂使用的先进节能减排技术要选择低电阻电缆。拿输电线来说，线路消耗与电阻平方存在正负相关的联系，运用低电阻设备能够有效降低在输电过程中产生的热量，节约能源，避免不必要的浪费，因此，低电阻的特点是极易控制能源耗费，降低能源消耗。选择电缆，要看电缆是否能达到工厂的日常使用需求量，还要在能够达到其日常需求量的情况下对电缆截面积进行考虑，然后再对使用电缆的安全性进行考虑。在激烈的市场竞争中化工企业也越来越壮大，所以在工厂之间的竞争中就要重视安全问题和初期的资金投入问题。

4.2采用合适的变频器

火电生产时，工厂的电气设备不断运转，其用电量也在不断变化着。化工企业运用电气设备节能技术，必须在电气设备上安装适合的变频器。现阶段大部分电气设备的变频功能在设计时就已经配置，这样就使得设备使用效率得以提高，对于节能减排产生了很好的效果。化工企业在历经多年变频技术的发展后，变频调速技术已越来越成熟。转速的二次方和电机功率在电机运转时产生一定比例关系，所以要想达到节能减排的效果，改变电机转速，就要使用变频系统。使得电机在运行时，转速在不断变化，用电量下降，保证电机的使用寿命。

5结束语

电气节能技术是高科技高端性的技术工作，在火电机组在进行设计工作时，充分考虑电气节能问题，在工作中能最大程度的降低能源的消耗，确保电气节能技术安全有效的运用到火电机组工作中。先进的设备，雄厚的经济实力，超高的技术水平是做到节能的根本保证。尤其要重视节能电气的安全性和技术水平，实现对能源的节约，创建良好的节约型社会环境。假若将电器节能技术充分高效的运用到火电机组工作中去，在我国的电气行业中会是重大突破。因此，在我国大力支持电气节能方面的研究。

作者：陈小龙 单位：常熟华润化工有限公司

参考文献

[1]程钧培.节能减排与火电新技术[J].动力工程,2009(1):1-4.

[2]钟志勇,温志华.低碳火电技术战略的相关选择[J].南方电网技术,2010(6):27-31.

[3]张冰.火电厂电气节能技术和设计[J].科技传播,2014(19):76+75.

节能电机范文第3篇

关键词：节能技术;能源浪费;电机;发展

一、简析电机及其系统的节能技术

（一）对电机的分析。电机是我国工业当中不可或缺的一个重要设备，它的工作原理是：依照物理学上的电磁感应定律来实现电能的转换。它的作用是：利用电能来产生转矩，然后为各种机械设备提供动力源。

电机在我国各个行业当中都有应用，比如：（1）对各种材料进行精加工。（2）对物流进行快速的传输。（3）实现流动物体的运行过程。

（二）简析电机及其系统节能[1]的现状。就目前的形势而言，我国工业耗电的情况是非常严重的，比如：在2013年，我国工业整体的用电量就达到了总发电量的五分之三。而在这么一个庞大的用电量之中，就有很大一部分是因为电机自身的电能损耗而被浪费掉的。这些电能的浪费，不仅让我国陷入了一个电能贫瘠的困境，还对我国造成了巨大的经济损失。于是，为了有效的避免这些现象的发生，就必须要提高现有的电机及其系统的节能技术，以此来让电机在运行的过程当中，能够尽量减少电能的损耗。

（三） 分析我国目前的电机及其系统的节能技术[2]。电机及其系统节能工程的内容主要有以下五个方面：（1） 随着高科技技术的出现，一些更具有节能效力的机械设备也随之衍生出来。于是，这个时候企业就应该将之前效能比较低的机械设备撤掉，然后换入一些新型的并且具有高效能的机械设备。（2）提高整个电机及其系统的运行效率。（3）改变机械设备自身的运行方式。（4）改善电机及其系统的整体运行方式，并对它们进行实时的监控。（5）在对电机及其系统进行改造的过程当中，要加强对石油行业、机电行业、电力行业和煤炭行业的改造工作。

总的来说，建立一个完善的机电及其系统的节能工程，对整个工业来说是大有裨益的。因为它不仅能够有效地改善我国工业电能浪费的现状，还能够更进一步的提高我国工业的整体发展水平。

二、探究电机及其系统节能技术的发展

（一）试析变频调速节能技术的发展。电机的调速驱动装置可以分为两种：直流和交流。而目前，在电机的交流调速中应用的最为广泛的节能技术是变频调速节能技术。这种节能技术的优点有四个，它们分别是：（1），让电机调速驱动装置能够一直保持在一个相对稳定的运行状态当中;（2）让电机调速驱动装置可以进行无极调速的运行过程;（3）有效提高电机及其系统的启动能力;（4）大大减小了电机及其系统启动时所需要的电流。正是因为变频调速节能技术具有这些优点，所以它在电机及其系统的节能方面是有着显著的效果的。而普通的变频调速技术只是单一的想要对调速进行控制，它对电机及其系统起不了任何的节能作用。于是，将变频调速节能技术应用到电机及系统当中，是目前比较能够有效改善电机及其系统电能浪费现状的途径。

（二）“空载降压”节能技术。在电机运行的整个过程当中，电机大部分的时间都没有实现满载运行，但此时的电压都始终处在一个极高的状态之下。这样一来，不仅会让整个系统陷入超负荷的状态之下，还会浪费掉更多的电能。于是，为了有效的改善这一现象，就要将“空载降压”节能技术应用到电机及其系统当中进来。

“空载降压”节能技术的原理是：当电机出现轻载或者是空载的时候，按照电机的实际运行情况对电压进行适当的调整。与此同时，定子铁所消耗的电量也会随着电压的改变而做出相应的改变。这样一来，就可以从很大程度上减少定子铁的电能损耗。

（三）如何让电机及其系统节能技术实现进一步的发展。现针对电机及其系统节能的发展进行分析，可以将促使其得到进一步发展的方法简单的例举出来：（1）对电机及其系统的所有设备进行全面的节能分析，然后针对节能效果比较差的设备来改善其相应的节能技术。（2）分析现有的电机及其系统节能技术，找出影响其节能效果的所有因素，然后对这些因素进行合理的分析和处理，以此来提高节能技术的效力。（3）将更具有高科技效力的新型技术应用到电机及其系统节能技术当中来，以达到提高电机及其系统节能技术效能的目的。

综上所述，电机及其系统节能是我国工业能够实现高效益运行的前提条件。但目前，我国电机及其系统的节能效果却远远没有达到国家的要求，这就使得电机在实际运行的过程当中，还是浪费掉了许多电能。于是，为了有效的降低电机及其系统电能的浪费量，也为了提高我国工业的整体发展水平，就必须要严格的按照国家的要求，建立起一个完善的电机及其系统节能工程，然后再将更具有高效力的机械设备应用到电机及其系统当中，以此来促进电机及其系统节能技术的发展。

参考文献：

[1] 韩庆圆.电机系统节能技术在企业中的应用[J].民营科技，2014，（9）：75.

节能电机范文第4篇

关键词 异步电机；节能控制；研究

中图分类号：TM301 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0065-01

异步电机因其结构简单、操作方便、价格低廉、坚固耐用和能适应恶劣环境而广泛应用于工业、农业、交通运输业、国防军事等领域，是现代化生产运营中最主要的能源消耗设备。如若不能对异步电机的工作状态进行有效的控制，任凭其长期处于低效率工作状态，必定会造成电能资源的巨大浪费。

1 异步电机节能控制器的原理

1.1 能耗分析

经济的高速发展，要求异步电机进行高强度、不间断的运行。这种强度高且连续性的运行势必会造成各种损耗。

1）铁损耗。铁损耗是指异步电动机的主磁场在铁芯中发生交变反应时，所引起的铁芯的涡流损耗和磁场的磁滞损耗。异步电动机在运行正常的情况下转差率很小，转子铁芯中磁通变化的频率为每秒1～3周。从这一现象可以得出结论：异步电动机铁损耗大部分为定子铁芯损耗。另外，定子铁芯损耗的大小取决于异步电动机所选用的铁芯材料的性能、频率及磁通密度。铁损耗一般占异步电动机总损耗的20%～25%。

磁滞损耗=铁损系数a×转子磁通变化频率×磁通密度2

涡流损耗=铁损系数b×转子磁通变化频率2×磁通密度2

铁心损耗=磁滞损耗+涡流损耗

2）机械损耗。机械损耗主要是指异步电动机的各个工作部分，在机器长时期、不间断运转的过程中相互摩擦所产生的损耗。通常包括通风系统损耗、轴承摩擦损耗、绕线式转子损耗和电刷摩擦损耗。电动机容量越大，通风系统损耗越大，在总损耗中比重也越大。一般情况下，机械损耗占总损耗的10%～50%。

3）铜损耗。铜损耗，亦称负载损耗，是绕制在异步电机节能控制器周遭的铜线，在通电的情况下温度升高导致的功率损失，主要表现为发热反应。此损耗约占总损耗的20%～70%。

4）杂散损耗。杂散损耗主要包括两个方面，其一是杂散铁的损耗，这个方面又由两个方面构成：①气隙谐波磁链在定子和转子铁芯表面的移动，在这种情况下，在移动的过程中，很可能会造成定子和转子表面受到摩擦而损坏，从而影响其使用性能；②在定子和转子移动的过程中，相互部件之间的卡槽也会产生强烈的摩擦，此时也很可能会造成磁阻变化，导致磁链内部的脉动受到损耗，此时就会出现严重的损耗问题。根据相关统计数据显示，杂散损耗占异步电机损耗的10%～15%之间，其损耗所占比例相较比较多，是一个值得重视和思考的问题。

1.2 降压节能原理

异步电动机在使用的过程中，要想实现降压节能，就必须要明确异步电动机的运行原理。首先，在运行中，分为两种情况，第一种是满载的现象，当异步电机处于这种状态时，如果突然增强或者减弱内部电压，就会造成其运行故障问题，并且会造成严重的后果。在满载或者超载的情况下，电动机中的电压如果继续升高，则此时电动机中的磁通和电动势会逐渐增加，处于一种超负载情况下运行，则会造成严重的损耗；反之，要降低铁损，可以适当的降低电动机运行时的电压，铁损与运行电压之间存在着直接的关联，两者之间呈现一个反比例关系。第二种是空载或轻载现象，当异步电动机处于这种状态时，情况截然不同。轻载或空载运行时，所需的电压远远低于额定电压。在异步电机实际的运行情况中，降压运行并不影响转子电流大幅度的增加或减少。对定子而言，降压运行时，温度升高变缓，运行效率和功率因素也得到改善，其铁损耗也大幅度降低。因此，只要处理好电动机的负载量与电压的关系，异步电动机在节能问题上的经济价值不可估量。

2 异步电机节能控制器的现状与发展趋势

2.1 异步电机节能控制器的现状

1）国际上对异步电机节能控制器的研究取得了一定的进展。其中从电机的设计制造入手开发的高效节能电动机，极大地提高了电动机工作的效率，节省了能耗。然而由于造价高昂，这一高效节能电动机并没得到广泛应用。

2）电机节能控制采用调压调速，即改变电动机的定子电压就可以改变其电磁转矩，使之适应负载转矩。负载的变小使得电流变小，加上定子电压的降低，可以实现电机能量损耗的减少。调压调速由过去主要是利用偶合器或饱和电抗器串变为如今的晶闸管交流调压调速系统，这一系统可以凭借流经它的电流过零而自行关断，无需另加换流电路。其主要优点是线路简单、调压装置体积小、价格低廉、容量大。

2.2 异步电机节能控制器的发展趋势

传统的起动方式起动时间长、电流冲击大、安全性差、成本高昂。当前，我国大力提倡节约能源，解决我国大量老式异步电动机损耗大的问题具有现实意义。

1）选择ATmega16L作为节能控制器的主芯片。由于Atmega16L具有宽电压、高速度、低功耗等优越性，非常适合对实时性要求较高的电机节电控制。同时由于Atmega16L的I/O引脚具有很强的驱动能力，所以省去了外部驱动电路，这样节省了成本，同时又提高了系统稳定性。

2）80C196KB单片机作为节能控制器的主控芯片。经实验证明，这一方案能实现电压和电流的精确检测，在实际应用过程中效果明显。如，进行电压和电流的状态显示，当电压不稳时可以进行断相保护，能有预测性地保护电机不被烧毁。但这一方案在实际应用过程中还有不足之处，需要进行进一步的改进。如，解决电机在低压节能运行时起动缓慢的问题，随时根据需要变换初始值解决电机运行左右摇晃的问题。

3）根据异步电机节能控制器的研究结果，今后进行异步电机节能控制器开发和完善时，可以从三个方面进行创新：对异步电机外接节能控制器进行试验，虽然这种外接的方法在一定程度上比较复杂，但是对于要求精确定位，稳定施工的项目来说，不失为一个可靠的选择；对异步电机进行智能控制，即人工进行远程操作，这种方法能在同一时间完成多个机器的起动，起动过程得到充分的优化；完善电压节能控制器的研究，低电压轻载起动能创造很大的经济效益，这方面值得进一步研究。

3 结束语

能源是工业的粮食，是农业的血脉，是服务业的助推器。在能源日益缺乏的今天，异步电动机节能控制器的研究显得尤为必要。本文结合国内外研究成果、分析节能控制器制造的原理、根据实际需要、考虑实际问题，解决电机在生产中运行效率低，能源浪费严重的隐患，提出了今后异步电机节能控制器的研究方向，希望能为异步电机节能控制器的研究与改善提供有益的借鉴。

参考文献

[1]张震.异步电机节能控制器研究[D].西北工业大学，2007.

节能电机范文第5篇

关键词：磁性槽楔；电机节能；应用

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.

[2]陈洁.磁性槽楔在异步电机节能改造中的应用[J].电机与控制应用,2010(10):53-55.

节能电机范文第6篇

The rapid development of social economy and science and technology， in the promotion of socialist modernization construction at the same time， also provides the energy to put forward higher requirements， especially the energy saving control of various electrical equipment. In the construction of a resource-saving and environment-friendly society of today， the strengthening of theresearch on the problem of energy conservation technology and application of variable frequency motor， have very important practical significance.

关键词：电机；变频控制；节能技术；运用

中图分类号：TE08 文献标识码： A

引言：为贯彻落实国务院提出的“节能减排”的重要指示，财政部、国家发展改革委将组织开展高效电机推广，将电机系统的节能问题放在很重要的位置，变频电机控制节能也有了广阔的发展空间。目前我国电力能源利用效率较低、消耗高、浪费大，电力供应形势严峻，发展变频节能电机势在必行。

1、研究对象（变频器设备）简介

本文以单吸离心式风机为例进行研究，该风机的风量每秒可达83立方米，配套电机的额定电压为6千伏；额定电流为113安培；额定功率为1000千瓦，其转速可达1500转。该风机所采用的是立式筒带离心泵，其额定流量大约为每小时900吨，量程为280米左右，配套电机的电压是6千伏；电机的额定电流是170安培；电机的额定功率是1650千瓦，其额定转速每分钟可达1500转以上。变频器设备的主要组成部分有移相变压器、控制器、功率单元以及旁路系统等。

实践中我们可以看到，该系统运行时采用的多是一些工频电机，出力通常不随机组改变而发生任何的变化，该系统运行过程中的用电标准通常都会维持在一个相对较高的水准。近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，各种能源资源和环境资源都面临着严峻的考验和挑战，因此国家倡导要建设资源节约型和环境友好型社会。根据这一节能降耗之号召，为尽可能地减少石化能源的大量消耗，该风机和凝结水泵电机等机电设备也开始应用变频节能技术。目前来看，风机系统中的电机功率一般可达到1600千瓦以上，电机的功率最大亦可达到1000千瓦以上，从类型上看二者皆属于大功率电机类型，同时也会随着负荷的不断变化要进行大幅度的调整。由此可见，其该风机系统的节能空间相对较大。

2、电机变频控制的原理和特点

变频电机是变频器驱动电机的统称，它采用由变频感应电动机和变频器组成的控制系统，提高机械自动化程度和生产效率。以交流电机为例，其同步转速可用下式表示：

图1所示为电机控制原理。通过电机变频器输出的不同频率，可以对交流电机进行调速。变频调速的主要特点是通过变频器改变输出频率和输出电压，最终达到对转动负载的精确定量。除此之外，变频电机还具有以下一些特点：①具备软启动和停止功能；②采用电磁设计，增加了电机电感，从而减少定子和转子的阻值；③满足反复的启制动切换，能够平滑无极调速，保护功能完善，减少设备维修；④节约电能。

3、电机变频控制节能性分析

由上述交流电机调速公式（3）可知，只要改变电源输入频率就可以使电机平稳变速。而在大型变频设备中，在效率低的情况下通过改变电源输入频率和输入电压，根据负载要求达到改变输出功率的目的。对于风机类负载，可以借助流体力学进行耗能分析，风量是转速的一次函数，风压是转速的二次函数，轴功率是转速的三次函数，可以用以下三个公式表示。

仍以风机为例，随着输入流量的减少，电机做减速运动，功率也会按电机速度的三次方减少。假设输入流量下降比为80%，相应的转速也会降为原来的80%，此时轴功率下降51%.另外，当转速下降时，电机效率也会相应下降，这时由控制装置等带来的损耗比例也会增加。图2所示为风机变频控制节能效果。

当系统风流量从Q1下降到Q2时，如果调节通风量，则系统阻力变大，系统工作点从A变到B，轴功率P2与BH2，Q20组成的矩形面积成正比；如果使用电机变频技术，风机速度由n1变到n2，风压急剧下降到H3，功率P3（CH3与Q20所组成矩形面积）明显缩小，降低的功率可表示为ΔP=ΔH×Q2.它与BH2，CH3组成的矩形面积成正比。泵类负载曲线与此相同。通过大量统计得出，风机水泵类电机调速控制可以节约大约30%的电能。在传统的电机拖动中，当电机拖动的负载发生变化时，一般通过调节通电时间占空比来进行调速。这样的调节虽然很简单，但是电机会不断地启动、制动，而在启动和制动过程中电机的耗能很大。如果采用变频技术来对电机进行调速，电机转速不但能平滑过渡，而且节能效果也能在很大程度上得到提高。

4、电机变频控制的发展和运用

在传统的电机控制中，电机运行的驱动频率是一个定值，变频调速使通过调节电机频率节约能源成为可能。近年来，随着电子技术和控制技术的飞速发展，人们对节能的要求也在不断提高，这使得电机的变频技术在很大程度上得到了提升，并且其应用范围也越来越广。

4.1变频电机的发展状况

电机的变频调速目前大多使用恒V/F控制系统。该控制系统结构简单、成本低，适用于风机等较大型、且对调速系统动态性能要求不高的地方。变频电机开环调速系统能满足一般的平滑调速需求，但它的静、动态性能都很有限。如果需要提高静、动态特性，则需要反馈转速进行闭环调节。因此，人们又提出了控制闭环转差频率的电机调速方式。转差频率控制使用异步电机稳态等效电路和转矩公式来保持磁通恒定，这种方式只有在稳态情况下成立，多用来控制慢速电机。在对转速必须做出快速反应的动态系统中，电机会额外产生比较大的瞬态电流，使电机的转矩受到很大影响。因此，在动态过程中控制电动机的转矩是做好动态控制的关键。

4.2电机变频控制的应用

电机70%的耗能是在风机和泵类负载中，变频技术在这类电机控制中的优势更体现出了其重要性。例如，没有调速功能的空调，当温度低至阈值时风路就被关掉，但此时电机依然在运行，造成不必要的能量损耗。如果空调系统采用变频调速电机，当温度降低时就不必关掉风路，而是降低电机转速，这样就不会损耗电能。空调系统中加入变频器，可以使系统节能20%～30%.

另外，在实际应用中需要根据不同的需要选择大小合适、性能高的电机，减小电机的浮装容量，防止能量的浪费。同时，在实际应用中还要不断优化电机系统结构，尽可能降低额外能量的损失，并选择导磁性高的材料，比如冷轧硅钢片等。

结语：电机变频设备投入使用以后，不仅运行状况良好，调节平稳，而且其运行的电流也在不断的下降，可调范围更加的宽，因此节能效果非常的明显。利用变频装置进行调速，范围要相对大一些，而且电机转速也比较的稳定，动态响应性能较为灵活和高效，对于保证电力系统的稳定运行具有重要的作用。变频电机在空调风机和泵类电机拖动中表现出了其节能、安全易控、无级平滑调速、高精度控制等显著特点。随着我国对节能环保投入的不断增加，电机的变频控制将会得到更好的发展。

参考文献：

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节能电机范文第7篇

从目前来看，大部分的异步电机在实际的运行过程中并没有处于额定的工作区间，由于负载而使得电机出现变动，这样异步电机在实际运行过程中往往会出现偏离额定工作区间的问题，或者是长期处于轻载的状态而使得电机容量偏大。处于轻载状态下的异步电机往往运行效率并不高，这就需要有效控制异步电机矢量问题，提升异步电机实际运行效率，提升其节能性。本文异步电机矢量控制系统的节能对策作了问题，为提升异步电机控制系统运行效率打下良好的基础。

关键词：

异步电机；矢量控制系统；节能；对策

1前言

异步电机在实际的运行过程中，如果负载数量低于额定数量三分之一，那么电机的运行功率以及运行效率都呈现出下降趋势。从一般运行情况分析来看，在设计异步电机过程中，需要根据满载的效率值或者是负载四分之三的效率值，但是并没有考虑到轻载点实际运行情况，针对长期性处于轻载运行状态的异步电机或者是长期变化范围比较大的负载异步电机在实际的运行过程中存在着非常大的节能发展空间。对于普通性质变频调速装备大多是采用U/f规格的控制装置，在选定U/f曲线之后，往往无法在线进行修改，那么在异步电机处于轻载运行状态时往往会浪费电能。异步电机普通的变频调速装置虽然构造相对简单并且价格也更低，但是缺乏动态性，使得异步电机运行状态经济性不强。矢量控制属于高性能的变频调速方式，能够有效满足驱动工作系统宽调速范围以及快速转矩的要求，主要采用恒磁通的扣工资方式，使得异步电气处于轻载状态时的运行效率并不是非常理想。因此，需要结合目前异步电机运行存在的问题创新节能控制系统，提升异步电机运行效率。

2异步电机矢量控制系统的节能对策

2．1构建异步电机损耗工作模型

异步电机在实际的运行工作过程中，造成异步电机损耗的原因主要是由于定转子绕组出现通过电流时容易出现铜损的问题;定转子铁心中存在的磁场存在着铁损，诸如，磁滞或者是涡流损耗的问题等等;异步电机在实际运行过程中由于风扇转动以及轴承转动等因此电机通风损耗以及电机摩擦损耗，造成了异步电机机械方面的损耗;异步电机气隙磁场中的高次谐波出现了杂散的损耗，等等。在异步电机的损耗分析过程中，异步电机的杂散损耗以及异步电机的机械损耗在异步电机总损耗之中占有三层左右，但是异步电机杂散损耗控制工作以及建模工作都存在着非常大的工作难度，直接利用弱磁的方式也无法有效控制异步电机的不正常损耗，但是可以根据弱磁来尽可能减少异步电机课程出现的谐波电压，这样也能够间接的降低异步电机杂散损耗。考虑到异步电机机械性损耗与异步电机转速具有非常密切的关联，这些对异步电机生产工艺以及异步电机设备运行实际情况等都具有非常重要的影响，但是异步电机与电气设备之间并没有非常密切的关联。考虑到异步电机铜损与异步电机铁损等于异步电机磁场、异步电机负载实际情况等具有非常密切的关联，这就使得异步电机损耗情况具有可控制性，同时铁损、铜损等损耗在总损耗中占了七层，这些都是属于可控制范围内的损耗，同时也是异步电机节能控制系统研究工作中的关键性部分。

2．2实现混合在线控制的最优化

异步电机在矢量控制系统的变频调速节能控制过程中，究其原因主要就是由于变频调速节能控制系统的最优化问题，在给定条件下，尽可能降低异步电机的损耗成为了转子磁链最优化的关键性问题。因此，需要根据异步电机的损耗模型来寻找最优磁链，这样能够根据电机参数的变化来有效控制异步电机运行的精确度，同时也能够有效解决异步电机鲁棒性不理想的问题。因此，针对目前异步电机运行的损耗工作模型，需要利用在线算法来计算出最优磁链，有效克服异步电机参数对于异步电机精度的影响，提升异步电机系统鲁棒性以及异步电机精度鲁棒性。总之，在进行异步电机可控损耗分析过程中，需要结合异步电机转子磁疗凹函数来进行逆变器的直流侧功率计算，这样能够计算逆变器可控制性损耗，同时也能够在一定程度上减少杂散损耗、机械损耗等等，确定异步电机在矢量控制工作中的转子磁链给定值，科学分析各项数据，构建最优化异步电机矢量控制系统的节能模型，考虑到逆变器最优化对异步电机节能运行的影响，提升异步电机的控制精度。

3结语

通过构建异步电机在矢量控制系统条件下的变频调控节能损耗工作模型，结合异步电机实际运行中存在的问题提出有效对策，根据异步电机负载情况以及异步电机的转速差异来确定磁通给定值。当异步电机的转速保持在一定数值时，那么异步电机负载转矩越大，那么磁链值则会相对较小;当异步电机负载转矩保持一定时，那么异步电机转速越高，那么磁链值则会相对较小。利用矢量控制系统来实现异步电机的变频调速工作，这样能够促使异步电机处于饥节能运行状态，特别是异步电机处于轻载运行状态时，异步电机节能效果最优，当异步电机的负载转矩相对较大时，那么异步电机的节能效果则并不是非常理想。总之，异步电机矢量控制系统能够实现异步电机动态性与静态性相平衡，这样能够保证异步电机处于较为稳定的运行状态，在工程建设工作中具有非常重要的作用，未来的发展前景也非常的广阔。

参考文献:

［1］刘燕飞，王倩．节能型异步电机矢量控制系统的设计与仿真［J］．电机与控制应用，2007，34(7):18～20．

［2］李健健，刘新正．基于矢量控制的异步电动机节能运行的研究［J］．微电机，2010，43(3):14～17．

［3］赵桂娟，李春梅，贾俊山．交流异步电动机矢量控制系统的分析［J］．煤炭技术，2002，21(4):15～16．

节能电机范文第8篇

关键词：节能电机；类型；特点；选择方法

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

1节能电机类型及特点

（1）稀土永磁同步电机。由稀土永磁材料和起动鼠笼组成。转子损耗比普通异步电机小得多，电机本身的效率比普通电机高约5个百分点，功率因数能达到0. 9以上，其额定运行时机械特性比普通电机还硬。起动电流比普通电机大，起动过程中，电机转矩有振荡，其价格比普通电机高约一倍，但经常出现退磁现象，其效率和功率因数都优于一般异步电机。如TYC250M-6，功率37kW，功率因数0.983，额定电流60.6A，堵转电流12.7倍，堵转力矩3.69倍。缺点：和高转差电机比，没有消减振动载荷的能力，会增大对减速箱齿轮的冲击损害；釹铁硼材料本身的居里点只在120～130℃，一旦电机烧毁就会失磁；此外转子级数已定，不能适用调参的需要实行变极调速。

（2）电磁滑差电机。在普通电机轴与负载轴之间增加一个电磁离合器，其传递扭矩随电磁离合器的励磁电流的大小而变化，励磁电流是根据电机电流进行反馈控制的。在冲击载荷时，离合器滑差增大。这使电机与系统达到较好的配合，还可以实现平滑调速。系统节能除去励磁损耗和滑差损耗所剩无几，滑差大时要多耗能。另外电磁离合器和励磁控制系统的成本比电机还要高。目前这种电机主要是解决低冲次的问题。

（3）双功率电机。双功率电机与普通电机的区别在于定子绕组不同，定子绕组是一个串联绕组，是一个有抽头的绕组。比如37kW的电机，可以将定子绕组设计成一个为37 kW，另一个为22 kW。控制柜中有一个电流检测电路，并且能够实现绕组的自动切换。起动时可投入大功率绕组，运行时可投入小功率绕组，小功率绕组的效率和功率因数都很高。这样就较好地解决了“大马拉小车”的问题。普通电机的Y—转换也属于双功率电机，只是Y接时功率偏小。双功率电机成本和普通电机差不多，而且适合于旧电机节能改造。

（4）超高转差电机。电机的转子是一种高阻转子。利用高阻转子实现软特性，当遇到换向冲击载荷时，转速下降。减速机和电机的扭矩变化趋于平缓，峰值扭矩大大降低，从而改善了机、杆、泵的配合，提高了泵的充满系数，增加产液量，达到系统节能的目的。缺点：滑差高，损耗较大，效率低。与超高转差电机特性相同的还有绕线式异步电机，该转子通过滑环，串联一个适当的电阻，同样可以实现软特性，电机不会过热。这种软特性电机起动电流小，起动转矩大，其成本比普通电机高约50%。测试表明，超高转差电机只在轻载30%以下负载时有节电效果，节电率达20%。主要原因，首先要使用超高转差率电机节电，适用于振动载荷大的井；其次要求电机的转差率要适度，不可过高，一般说各大油田，电机转差率的最大值不能超过6%～8%。特点：①减小动载荷。软特性改变了光杆运行速度的规律，使光杆在重载荷期间基本上呈匀速运行状态，此时加速度趋于0，悬点的动载荷减小。杆上最大应力和应力变化范围相应减小，可减少抽油杆的疲劳和断脱事故。②减小杆管弹性形变，提高泵效。由于使用超高转差率电动机，在相同工况下，抽油机最大载荷和载荷变化范围减小，抽油杆和油管的弹性变形减小，在上、下死点附近较大的加速度使泵活塞产生超位移效应，泵的有效冲程增加，效率提高，产液量增加。③解决了启动问题。游梁式抽油机的惯性矩大，又是在重载条件下启动。启动力矩大，启动电流小，它的启动品质因数是普通Y系列电动机的4-6倍，因此可一次平稳启动抽油机，这为抽油机合理匹配电动机和变压器创造了条件。④提高了电动机效率。由于抽油机电动机一般工作在轻载情况下，其效率在轻载时远远超过了普通电动机，明显的提高了运行效率。⑤抑制或消除了发电状况。使用普通电动机时，抽油机在重载荷时从电网多吸收了能量，储存在系统的旋转动能中，在接近上下死点的轻载荷时该动能释放出来，拖动电动机超过同步转速运行进入发电状态，变成电能反馈给电网。这种无益的能量吞吐增加了系统的损耗。采用该电动机拖动后由于软特性大大减少，消除了发电状态，降低了损耗。⑥提高功率因数，减少线损和无功损耗。缺点：转差调速电机结构复杂，维修维护困难，增加了投资成本，变速电机无信息化，智能化功能。

（5）双定子电机。双定子电机是一种新型的异步电机，做成两部分定子。起动时集两部分的合力矩以加大起动力矩，待起动完成时则切除一部，留下另一部分运行，以适应低负荷时以低功率来匹配达到节电的目的。缺点：电机的制造难度和成本增加。

（6）电磁调速电机。在抽油机既定的负荷条件下，通过仅改变其绕组结构完成6/8极，8/12极的单绕组非倍极改型设计，使其运行在原井抽油机上，其负荷率从20%～80%变化，电机都运行在高效区，这种方式既适用于旧电机改造，又适用于新电机生产。

（7）变频调速电机。在普通电机的电源上加一个变频器，可以降低电机的容量，负荷率得到较大提高，电源功率因数接近1，可以调整上、下冲程的速比，能改善抽油机系统的配合，还可以实现平滑调速。缺点：抽油机发电时不能回馈，要通过电阻把发电能量放掉；低冲次时电机和变频器发热严重，起动转矩和过载能力不大。另外，一次投入大，现场管理难度大，而且变频器本身也有功率损耗(约5%～10%)，变频器的谐波对电网有一定的影响，增大电机附加损耗。

2节能电机选择与工况匹配

（1）对于高含水，泵挂浅(在1000 m以内)，中冲次(4次左右)的情况。泵挂浅，冲次不高，抽油杆弹性形变不很大，主要是解决“大马拉小车”的问题，一般可选择8极的双功率电机或8极的稀土永磁电机。如果选择双功率电机节能效果能达到12%以上；如果选择稀土永磁电机(在不退磁的情况下)，其节能效果能达到15%以上。

（2）对于高含水，泵挂深(在1500 m以上)，中冲次(4次左右)的情况。泵挂深，尽管冲次不高，抽油杆弹性形变也比较大，主要考虑系统效率问题。建议选择8极的高转差电机，高转差电机的机械特性界于普通电机和超高转差电机之间，不是很硬，也不很软。但起动转矩高，起动电流小，过载能力大，可以降低一个功率等级。对解决“大马拉小车”及抽油杆弹性形变问题都能起到一定作用，节能效果可达到12%以上。

（3）对于高含水，高冲次( 5～7 次)，泵挂在1000 m或更深的情况。由于冲次高、泵挂深，抽油杆弹性形变较大，主要是要解决泵效的问题。应该选择软特性电机，使系统实现柔性配合，提高系统效率，减小减速机峰值扭矩及抽油杆脱断的几率。选择超高转差电机或绕线式异步电机，节能效果都能达到15%。

（4）对于稠油，低冲次(一般在1～2 冲)的情况。稠油、低冲次抽油杆弹性形变不太大，这时主要是实现电机的低转速。从电机设计的角度，随着极数增加电机的功率因数和效率都降低，且体积增大，成本高，一般做到8极，10极及10极以上的电机很少做。因此用低速电机来实现低冲次是不经济的。目前的做法是选择电磁滑差电机和变频调速电机，这两种电机都能实现平滑调速，对于稠油、低冲次比较合适。在低冲次时相对低速电机(12极)，节能效果是非常明显的。采用(电机和减速机一体化的驱动装置，即减速电机，满足低冲次的需要，其中电机也可以选择变极电机，比如6/8变极，冲次可实现1. 5冲和2. 5冲，提高了系统效率，节能效果明显。

（5）对于供液不足，低冲次(一般在1～3冲)的情况。由于低冲次抽油杆弹性形变不大，主要是考虑电机的低转速，选择电磁滑差电机和变频调速电机是比较合适的。尤其是对那些供液量波动比较大的情况，如有时需要达到4冲或5冲，选择电磁滑差电机和变频调速电机更为合适。当然，也可以采用其他方法实现1～5冲的调节。

（6）对于那些长冲程，低冲次(3～4 冲)，深抽(2000 m左右)的情况，主要是解决“大马拉小车”的问题。在冲次不高的情况下，换向加速度不大，抽油杆的弹性形变不大。因此选用8极的双功率节能电机或稀土永磁电机是比较合适的。或选择8极的高转差电机，节能效果达到12%以上。

参考文献：

节能电机范文第9篇

关键词：异步电机；变频控制；电机控制

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.071

0 引言

随着当前科技的进步、工艺的迅速发展，异步电机已经作为目前整个社会工业用电总量的61%，但是近年来环保问题和能源问题显得尤为突出，当前对运行系统节能方案的提出显得意义尤其重大。近些年来，我们常常通过材料、工艺和设计结构上对电机的效率进行提高。然而，随着现代电力电子技术的迅猛发展，科研工作者更多的考虑的是如何从节能的方向去考虑这种问题。

目前，在实际工程应用中，直接转矩控制、矢量控制、恒压频比控制和转差率控制等多种策略已经广泛应用于变频器控制系统中，前者是建立在动态模型之上的，在控制方法上会较为复杂，然而却可以获得很好的调速性能；而后者却是建立在电机的静态模型之上的，只有控制上较为简单的优点，在调速性能上却不如前者。

当前变频器控制系统中采用的控制策略具有方案实现容易、成熟和性能好等众多优点，但是均为将电机的节能进行控制。随着电力电子技术和现代生产工艺的进步，先进的节能降耗控制策略将为节能减排政策新添一份活力。

1 异步电机变频节能运行原理

根据异步电机的电机模型可知，其损耗的来源主要包括定子、转子的铜耗，杂散损耗以及机械损耗等众多损耗共同组成的。前两项损耗是为损耗的最重要的部分，可占80%，改损耗可通过改变控制策略的方式来实现调节；后者损耗大致占20%，在工程上很难通过检测的方式实现量化的。因此，本文所提出的节能控制方式主要是通过对前两者损耗的实时控制来实现的。

根据本文的实际应用情况的不一致，本文研究的三相异步电机的转子和定子的有效匝数、电流频率和相数之间是互不相同的，为了对系统做出分析，本文依照磁势和功率不变的原则，将转子绕组等效到定子绕组上，如图1所示为其中一相的等效电路图。图中，Rr、Lr分别表示转子绕组的等效电阻和漏电感；中Rs、Ls分别表示定子绕组的等效电阻、漏电感；s表示转差率，Lm表示励磁电感，表示铁芯磁化性能的强弱；Rm表示激磁电阻，表示线圈损耗的大小。

根据上图和以上表述，电机的输出功率可由下式表示：

通过对上式进行分析和判断可知，当电机在运行过程中要保证一定的输出功率时，可以通过同时改变电压和频率的值，从而得到不一样得输出效率。但是，在这个调节过程中是存在一个最佳效率的，对于通常的矢量控制方式和恒压频比控制方式，为了保证系统具有非常好的动态的调速曲线，可将电机的磁通值定为电机的额定磁通量，其会具有较高的压频比，同时具有较高的铜损和铁损，从而导致的后果是具有较低的运行效率。

2 电机节能控制的方法研究

异步电机针对各种效率优化策略上来看，其本质都是通过控制磁通的改变而调整效率，从而保证电机的损耗可以调低，从而使得功率因素与效率有显著提高，然而其思路是不一样的，并且也有着不同的调速性能的不同。这些方法在总体上可以分为搜索控制模型和最小损耗模型控制，其中搜索控制又可以分为依照电机参数的搜索控制和不依照电机参数的搜索控制。

2.1 最小损耗模型控制

最小损耗模型的控制方法是通过以精确的数学描述作为基础，并通过较为严格的实验与计算建立起异步电机的数学模型，从而以解析的方法求出总损耗的最低点，系统在运动控制时可通过求解电机损耗的最低点，从而实现对电机损耗的最优调节和控制。

文献[1]中对效率与功率因数之间的关系进行了优化，并且采用恒功率因数和转速闭环的方式对转速差的频率优化进行节能控制，并且指出，控制电机的功率因数实际上就是对电机的转差率进行控制，恒功率因数的控制方式在整个负载的变化范围内有效的提高电机的运行效率；文献[2]指出功率因数和转速差的频率之间的一次函数关系，并且通过仿真的方式将恒功率因数的节能控制方式应用于电机的矢量控制系统当中。

2. 2 依照电机参数的搜索控制

依照电机参数进行的搜索控制方式中，参考现有文献，发现现有均采用矢量控制方式，因此，常常需要用过确定电机的参数从而实现解耦的控制，但该种参数并不一定可完全包含电机参数（如铁损参数），而在矢量控制方式中则较多的忽略了电机损耗。效率的优化是通过保证变频器和电机的输入功率的最小为目标，从而避免较为复杂的铁损参数计算。而搜索控制是在保证电机在提供一定输出功率的前提下，找寻当输入功率为最小值时的运行点。假定负载的转矩维持不变，可通过维持转速的恒定从而满足输出功率恒定的条件，并通过小步长的逐渐改变保证电机的励磁深度，通过实时测量电机的输入功率可找到维持输入功率在最小值时的运行点。

2.3 不依照电机参数的搜索控制

不依照电机参数的搜索控制方法，可根据电机的实时损耗与某一种可在线测量的参数量，比如输入功率、定子电流和功率因数等变量之间存在的函数关系，并通过实时控制该种变量，从而对其进行控制，保证电机的损耗处于最小值，其效率为最优方式。不依照电机参数的搜索控制方式为标量控制方式，即不需要电机自身的任何参数。

3 工程应用中存在的问题

异步电机的节能控制运行方式，在国外已经进行了长达二十多年的研究，但是其在工程应用中的进展较为缓慢，如此在一定程度上将收到研究理论、研究方法、检测技术和计算机控制技术等的影响。

在实际工程应用中，损耗模型的建立常常存在以下难点：（1）电机铁耗参数较难进行准确的测量；（2）电机参数常常会受到现场温度、电机老化和磁场饱和等时变因素对其产生的影响，然而现场实时对该参数进行测量也是十分困难的；（3）采用变频器供电，电机气隙间存在大量谐波磁场，从而增加了电机损耗与参数计算难度。

搜索算法常常存在最高运行点收敛慢与存在震荡等问题，尤其是在负载不恒定的场合，电机难以时刻运行在最优效率的状态，同时，加入复杂的算法提高了芯片的计算负担，从而影响了系统动态调速特性，造成电机在效率搜索中存在转矩脉动。

4 异步电机的节能控制研究趋势

节能和环保问题日益突出，使得异步电机的节能控制方式的研究更加引起人们的重视，各个国家会陆续针对本国的基本国情制定相应的电机运行效率的要求和标准，进一步加大各方面的投入，工程应用和理论研究中常常变现为一下特点：

（1）保证节能控制技术和工程实际应用的同步发展，进行控制方式和方法上的创新，并采用上位机在线智能调控技术，同时尽可能采用先进的智能控制理论解决电机参数离散性大和时变性强等特点。

（2）最小损耗模型与搜索控制方式的综合应用。基于最小损耗模型的控制方式具有震荡调整率小和计算速度快等有限，并具有局部最优效率的特点；基于搜索功能的控制方式仅依赖于电机的部分参数，从而较小的解决效率优化问题时对参数依赖性强的问题。

（3）每种控制方法都是针对不同的应用场合而有效，同时可以综合应用各种优化方法。例如可在日益发展高速的芯片中植入多种算法，从而实现各种不同场合电机的定制化控制。

（4）效率优化控制方法的研究室以产品化和工程化为总体目标，控制方法完善、系统运行性能的提高将是下一步的目标，同时兼顾相关行业的发展，从而提高系统节能控制爽啊的快速性和鲁棒性。

参考文献：

[1]常进，张曾科.感应电机恒功率因数控制的研究[J].中国电机工程学报，2002（11）：71-75.

[2]刘燕飞，王倩.节能型异步电机矢量控制系统的设计与仿真[J].电机与控制应用，2007（07）：18-20.

节能电机范文第10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

本文提出一种能实现转矩和转速耦合的双电机构型纯电动汽车动力系统新构型，在模式分析的基础上完成了参数匹配和控制策略研究，并通过仿真验证了该构型的节能潜力。结果显示，双电机构型相对于传统单电机构型的节能潜力达到10%左右。