【技术分析】变频调速系统与高效电机的节能分析-北极星节能网

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电机高效节能的两种重要方式：变频调速系统与高效电机。分析了变频调速系统在风机与泵类负载中的节能原理与特点;高效电机提高效率降低损耗的措施，与普通电机区别的特点。

1.引言

随着环境恶化、资源匮乏，节能环保理念越来越深入到经济社会发展中，各国都在节能环保技术及推广方面加大投资。电机耗能现象严重，不仅增加了企业生产成本，造成了电力能源的极大浪费，更与我国推行的节能减排战略不相符。目前提高电机运行效率可以有效地改变电机的高能耗现象，节能效果十分明显，能耗可比普通电机降低20%至30%。电动机节能的主要途径，一是通过变频调速系统，改善变频电机的运行效率;二是使用高效电机。

2.变频调速节能

变频调速技术用于节能，目前用得最多的是对风机、泵类负载设备的调速节能，原因是风机、泵类负载的转矩与转速的平方成正比。用调速的方法改变其负载流量，节电率可达20%～60%等。我国电厂大部分风机和水泵都采用定速驱动，靠调节风门、风道挡板或阀门的开度来调节风机风量，水泵流量来满足生产工艺对风量和水泵流量的要求，造成的电能浪费很严重。只有少数风机和水泵增设了液力偶合器等装置调速，虽然改变了负载转速，但是电动机转速不变，部分能量损耗在液力偶合器中，其运行效率较低，节能效果不明显。若采用高压变频器对风机水泵进行改造，通过改变风机水泵转速，从而改变风机风量，水泵流量以适应生产工艺的需要，运行能耗最省，节能效果非常明显。现在变频调速技术已成为最理想的一种调速节能方式。

2.1原理。

(1)变频调速就是通过改变输入电源频率来调节变频电动机的转速。

2.2特点。

(1)变频调速可以实现变频起动，启动时间短，启动电流小，拖动更大的负载转动惯量，并且启动平稳，可无极平滑调速，对电网及电机无损害，延长机电设备使用寿命。

(2)操作方便维护简单，无需设置调节挡板，避免了节流带来的能量损耗。需要调节流量、压力时，根据前面公式可知，只要改变频率来改变电动机转速即可。

(3)采用变频调速不仅降低风机水泵的故障率，减少维修费用及管理费用的投入，同时也提高系统自动调节品质，节电效果明显。

(4)采用变频恒压供水可消除水锤效应，实现闭环供水，用户可直接从管网取水，避免了高水位水箱、水塔储水的二次污染。不仅系统具有保护功能，自诊断和自处理能力强，实现楼宇智能化。

总之，变频调速作为新型调速节能手段，有利于风机、水泵的安全经济运行。不足之处是对电源的质量、变频器的工作环境以及电机要求比较高，维修费用高等。

3.高效电机

高效电机是指效率较高的电机，其效率应该满足相关的能效等级要求。高效电机将新制造工艺及新材料完美运用到核心部件上，通过电机线圈优化设计，有效降低电磁能、热能和机械能的损耗，提升运转效率，电机发热量小、运行寿命长。

3.1降低损耗优化措施：

众所周知，电动机的损耗主要由定子铜耗、转子铜耗、铁耗、机械损耗和杂散损耗组成，高效、超高效电动机的开发，必须从降低这五大损耗着手，采取多种措施，挖掘潜力，降低损耗，提高电动机的效率。

3.1.1增加有效材料，降低铜耗和铁耗。对于高效电机，由于效率指标提高较大，为降低绕组损耗和铁心损耗，需要适当降低电流密度和磁感应强度，因此相应放大了导线截面和增加了铁心长度，部分机座放大了冲片外径，从而相应增加了有效材料用量。

原标题：变频调速系统与高效电机的节能分析

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