三相异步电动机的节能控制

石雅辉

摘  要：提高异步电动机的工作效率，它不但可以节约日渐紧张的资源，还能为国家社会节省大量的费用。开发出的高效节能电动机较普通异步电动机有很好的工作效率，可以节约大量的能量，但是这种高效节能异步电动机的造价很高，它的经济效果还很大程度上取决于负载的情况，当异步电动机长期工作在连续运行、额定负载的实际工作场合时，它的节能效果才能得到很好的发挥，因此，研究提升三相异步电动机的负载运行控制与检测，对保障系统安全稳定运行具有重要作用。

关键词：三相异步电动机;变频节能;降低损耗.

一、引言

通过对异步电动机实施节能可以极大地缓解部分能源紧张问题。保护地球环境，推动绿色经济也起着非常重要的作用。节能相关技术的研究现状能源问题已是一个世界性问题。为了减少异步电动机的损耗，提高异步电动机的实际工作效率，世界各国在很早以前就进行了大量的研究工作。多年来，各国研究人员从电机本身的设计制造、选择、电网供电管理等各方面，做了大量的研究，同时也取得了很多的成果。

二、电动机能耗现状

我国电机年用电量超过2万亿千瓦时，约占全国用电量的60%和工业用电量的80%。高效电机能耗比普通电机低20%～30%，但我国高效电机市场占有率只有10%，电机系统量大、面广，节能潜力巨大。

三、电动机高能耗原因

1、设备陈旧落后

我国JO2等系列及其电动机在一些用户中还大量存在，这些电动机采用E 级绝缘，体积大，启动性能较差，效率较低。

2、电源电压过低或不对称

由于低压供电系统中三相四线制的三相负荷分配不均，三相电压不对称，造成电动机产生了负序转矩，增大了电动机的损耗。

3、运行不当、负载率过低

电动机没有按照经济运行标准科学合理使用，而且管理不善，电动机维护、维修不及时，造成了电动机的电能大量损失。

四、异步电动机节能的主要途径

1、优化电机参数节能

优化电机本身构造来节能，就是建造比普通的异步电动机更高效的节能型电机来进行节能。对于电机而言主要包含了电阻及漏电抗，漏电抗折算值、电阻折算值以及励磁阻抗。对各种参数进行优化，它从异步电机的设计、工艺和材料上来采取措施。

2、优化控制系统节能

变频节能装置可以在异步电动机的效率基本不变化的情况下， 通过三项异步电动机损失模型体现出转差率与定子角频率。进而推导出转子磁链、转差率、定子磁链、定子角频率、电磁转矩以及运行时电机转速间函数关系，通过变化驱动电源的电压和频率，平滑地调节异步电动机的转速，根据输出量的要求来改变输出功率来达到节能。变频节能中的恒压频比控制很常见，它通过使比值恒定，保持磁通不变来控制异步电动机的转矩和转速。它能很迅速地适应异步电机负载的变化，供给最大效率的电压，达到相应的节能状态。

五、三相异步电动机的节能措施

电机的节能是一项系统工程，涉及电动机的全寿命周期，从电动机的设计、制造到电动机的选型、运行、调节、检修、报废，要从电动机的整个寿命周期考虑其节能措施的效果，节能电动机的设计是指运用优化设计技术、新材料技术、控制技术、集成技术、试验检测、技术等现代设计手段，用新的绝缘材料增大导线截面积。更换电动机的外风扇，将电动机的外风扇改为节能型，对于不同型号的电动机，有对应的节能型风扇产品可供选用。提高电动机的电压。当异步电动机轻载时，降低其外在的电源电压，可以实现节能，达到节能控制的效果。

六、结束语

总之，提升异步电动机节能系统，减小电动机的功率损耗，提高电动机的效率，设计出高效节能的电动机。才能提高效率和生产率，达到“节能增效”的目的。

参考文献：

[1]张来全.武辉斌.关于电动机系统高耗能原因分析及对策[J].太原煤气化焦化厂.2013（05）.

[2]王刚.三相异步电动机维护保养与常见故障处理[J].工程技术与产业经济，2013（01）.

[3]朱峰.三相异步电动机的常见故障与检修方法[J].价值工程，2013（26）

[4]常勇.浅谈三相异步电动机的故障分析与处理[J].中国高新技术企业，2014（03）.                   （指导教师：任小文）

（作者单位：西安交通工程学院 电气工程及其自動化）