工矿企业电动机运行电压的节能分析

何 平

（富顺县富益电力股份有限公司，四川 富顺 643200）

电力是保证国家经济发展的重要物质基础，大力节约电能是广大企业电气技术工作者实现降低消耗的重要工作之一。加强企业用电管理，促进企业合理有效的使用电能，是节约电能的重要途径。下面就电动机运行电压的节能论述如下。

电机在额定状态下运行时，其效率和功率因数都比较高，运行状态是最合理的，所谓额定状态是指电压、频率与负载都与铭牌数据相符，如果偏离时，其运行特性就会恶化。如异步电机在定额电压、频率、定额负载情况下正常运行时，功率因数为0.89，效率为0.875。当空载时，效率降为零，功率因数仅为0.2。运行电压对电机的性能有很大影响，对于一般连续运转的电机，制造厂保证电网电压在±5%范围内波动时，电机性能基本不变，但如果电网电压偏离这个范围时，会影响电机的各种性能，导致电机损耗增大，温升增高，严重时电机不能正常运行。

下面，以异步电机为例，将电网电压偏移对电机各项指标的影响，列于表1。

从表中的数据可以看出，电网电压偏移，影响电动机转矩及负荷电流，电压下降10%，起动转矩及逆转转矩就减少19%，额定电流增加11%。负荷电流增加，必将引起损耗增加及电动机温升增大，电动机如果长期在这种状况下运行，不仅效率下降2%，而且影响电机的使用寿命。

电压偏移可以通过合理调整配电变压器分接头及加强对补偿电容器的运行管理加以解决。如果偏移过大，又难以调节，则可以改变绕组接线方式借以调整绕组每相串联匝数，以适应电压偏移。

电网电压的变化对电机性能的影响，类似电机绕组匝数变化时对电机性能的影响。例如，当电网电压偏低时，相当于绕组匝数增多，从而引起气隙磁密降低，使电机起动性能变坏，过载能力降低，出力降低，在满负荷运行时，会引起电机因温升高而发热。当电网电压偏高时，相当于电机绕组匝数减少，而使气隙磁密增加，引起铁损增加，功率因数降低，电机温升增高。

表1

要解决上述问题，可按实际电压改变电机绕组接线方式，使绕组每匝电压保持设计值，使电机处于合理运行状态，收到节电效果。

下面举例说明改接线的方法。

例：一台J2-91-8，40KW，8Y接电机，额定电压为380V，由于电网电压比额定电压高20%，实际电压为420V。此时，该台电机要在此情况下运行，必将引起电机气隙磁密和空载电流增加，效率将降低，如果将此台电机8Y接改为4Y接，改接后每相匝数将增加20%，此时接入电网，虽然电网电压效高，但电机每匝电压和气隙磁密度为设计值，则电机性能将不会改变。

此外，工矿企业中，由于配电不合理或三相电路上接有单相负荷，如果没有做好负荷平衡工作，也会造成三相电压不平衡，此三相不平衡电压同样会对电动机产生同样影响。因此，合理调整三相电路上的负荷分配，也是节电的一项有效措施。

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