电力拖动节能技术的应用与经济效益分析

张铁军

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050）

电力拖动节能技术的应用与经济效益分析

张铁军

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050）

本文主要就电力拖动节能技术的实际应用进行分析，并对其产生的经济效益加以探讨，希望能够通过此研究对实际起到一定的指导作用。

电力拖动节能技术；应用；经济效益

在可持续发展观念的不断深入下，对资源开采方面的要求也随着提高，为了能够将资源应用的效率得到最大化的呈现，将电力拖动节能技术应用到实际就显得格外重要。

1 电力拖动节能技术的基本涵义及特点分析

电力拖动节能技术又被称为电气传动技术，它主要是把电动机当做是原动机来拖动机械设备运动的拖动方式。不管是哪种机械设备的运动都需要动力来进行支持才能够正常的工作，在电动机之前人类把是风力以及蒸汽机等作为动力，在社会的不断进步变化的过程中，为了能够在生产率以及产品的质量方面得到有效的提高，人们对蒸汽机以及柴油机作为动力的原动机进行了改善，在电力拖动技术上则有效的将生产效率得到了提高［1］。

在当前社会的不断发展过程中，电能的获得比较的方便，而电动机的设备在体积上以及对环境的污染上要比其它的一些设备要有着诸多的优点，在控制上也会比较的灵活，而运行的性能以及传动的效率也较高，能够在很大的程度上节省能源［2］。由于电动机这些基本的特点，所以在我国的机械设备的应用过程中，有百分之八十的比例是以电力拖动作为基础的，例如：电子手表以及轧钢机械等。

2 电力拖动节能技术的分类

电力拖动节能技术可以分为交流异步电力拖动、直流电力拖动技术和高压电力拖动技术。在对调速要求不高或者不要求调速的，通常在直流电力拖动的应用上就能够满足。在我国的工业技术得到了迅速的发展过程中，对电力的拖动静态和动态控制性能有了比较高的要求，在电力电子器件出现之后，通过电子元件进行控制以及可控整流器供电的直流电力拖动系统开始逐渐的取代直流发电机电动机系统，已经发展到了数字电路控制的电力拖动系统，这种以弱电来控制强电的技术是现代化的电力拖动节能技术的发展趋势［3］。

交流异步电力拖动节能技术与其它的电力拖动节能技术相比有着一定的优势，在经济性以及环境的适应性方面体现的较为突出，并且坚固耐用，在维修以及停机的时间上都会大大的减少，在技术的不断进步过程中，这一技术能够实现高精度以及高性能的标准。

高压电力拖动节能技术上主要就是在机械设备负载的功率保持在一定水平时，定子的电压值越高在电流上就会随之而降低，电机的损毁几率也会达到最小化，在高压电力拖动节能技术的应用过程中能够实现能源的节约，从而创造更大的经济效益。

3 电力拖动节能技术的实际应用探究

电力拖动节能技术在矿业生产中表现得比较突出，而在油田领域的应用则是在比较基础的生产设备方面，例如注水泵以及输油泵等，在生产的规模效益上能够得到大幅度提升［4］。其中在抽油机的拖动系统中的方法，主要就是对抽油机的冲次的减少，以及对其运行方式的改变和使用软启动的方式。在对抽油机的冲次进行减少的方面主要就是在对油田开发的中后期，最为有效的方法就是更换电机的皮带轮以及将普通的电机改换成多级的电机，这样在电机的转速就有了降低，在抽油机的冲次方面也能够得到有效的降低。

在对抽油机的电机运行的方式改变上，在通过实际的测试之后能够发现，其实在抽油机的实际运行负荷方面不大，通常是在三千瓦到九千瓦之间，而实际工作当中是选择的十五瓦到三十瓦之间的电机，之所以如此是因为在抽油机的启动力方面比较大，所以只有在这一功率下才能够正常的启动，也才能满足其实际需要。倘若是把电机的运行方式从三角形启动运行改变为三角形启动，星形运行就能够使得电机满足启动矩要求，而在正常的运行过程中也能够将电机的功率得以有效的降低［5］。

在使用软启动过程中，其中的软启动器主要就是在内部线路调解电机的电源电压，在设备进行运转的过程中电机的载荷就会呈现出曲线的变化，在电机的输出功率方面也会随之而发生变化。当负载达到了高峰那么电机的负荷以及输出的功率也就会变大，在负荷降低时候输出功率以及电机的损耗也会达到最小化，同时在其效率以及功率的因数方面也会降低。

在注水泵的电力拖动系统当中所采取的就是对变频调速器的改变以及对注水泵拖动系统的改造。首先在前者的应用过程中，注水泵和输油泵额定的排量会比实际要大，在变频调速器的应用基础上就能够减少电机电源频率来降低转速，在电机带动泵运行的过程中，电机的转速有了降低也就是对柱塞的运行频率得到了有效降低。故此在对实际的排量变化下采取调解变频器来输出频率能够有效的对泵排量加以控制，负荷降低对电机的损耗也会减小从而达到节约的效果。

4 电力拖动节能技术应用的经济效益分析

在对皮带轮的冲次减少的经济效益方面，这一技术方法在低产井当中的使用效果比较的明显，每口井每年节约9252.4kw·h，对皮带轮的更换费用只需要几百元就能够实现，在产生的经济效益方面比较的显著，另外，在对电机的负载方面和电机的功率因数也有着很大的联系，负载变轻其功率的因数就会随之降低，在这一问题上只需要对电容进行有效的强化就能够对线路损耗得以解决［6］。在对皮带轮的更换参数如下表1所示。

在对多极的电机冲次进行减少之后，电机的能耗有了降低，每口井每年能够节约8191kw· h，在资金上能够节约7300多元，而对每台电机的更换需要七千元，在一年之后就能够将成本收回。

另外，在抽油机的运行方式上的改变也能够在每口井减少1.17kw的有用输出功率，在多种因素的促使下能够使得电能损耗减少12087.7kw ·h，在每口井的改造费用方面只需要一千五百元，在两个月就能够将成本收回，从这些方面就能够看出在电力拖动节能技术的应用上所产生的经济效益。在电机的运行方式的相关数据如下表2所示。

5 结 语

电力拖动节能技术的实际应用在经济效益方面体现的比较明显，能够对相关领域的生产创造最大化的效益，随着我国在这一技术领域不断的发展进步，在推广以及应用空间上还有着广阔的前景，在这一领域的研究也要能够得到加强，从而推动我国在这一领域上的整体发展。

1 王忠.电气工程学基础与节能技术［M］.北京：中国发展出版社，2011：185

2 马莉丽，程文明，张则强.铁路集装箱起重机异步电动机调压节能的优化方法［J］.中国铁道科学，2012，（1）

3 徐国民，周封，吴红星.抽油系统动力耦合模型及电机节能匹配仿真［J］.哈尔滨工业大学学报，2011，（5）

4 许碧珠.矿山电气节能技术及其应用研究［J］.中国科技纵横，2013，（1）.

5 胡福年，胥璐，刘亚军.灰色预测理论在异步电动机调压节能中的应用［J］.江苏师范大学学报（自然科学版），2013，（1）

6 戴武昌，赵新飞，杨玉波，王秀和.一种适用于抽油机的永磁同步电动机的研发［J］.电机与控制学报，2013，（2）

On Application of Electric－driven Energy Saving Technology and Analysis on its Economy Efficiency

ZHANG Tie－jun
（Wuhan Institute of Shipbuilding Technology，Wuhan 430050，China）

This essay analyzes the application of electric－driven energy saving technology，and discusses its economy efficiency，with a view to providing some guidance for practice.

electric－driven energy saving technology；application；economy efficiency

TM7

A

1671－8100（2015）01－0048－02

（责任编辑：张 辉）

2014－10－18

张铁军，男，主要从事电子与电气方面的科研工作。