電動機節(jié)電技術(shù)

電動機節(jié)電技術(shù)指通過設(shè)備優(yōu)化和管理手段實現(xiàn)電能節(jié)約的電力工程技術(shù)，外文名Motor Energy Saving Technology。該技術(shù)針對工業(yè)生產(chǎn)中約占60%用電量的電動機，涉及電源效率提升與控制策略優(yōu)化。

電能浪費主要源自設(shè)備老化、電壓不對稱及負載率過低，典型表現(xiàn)為低效電機運行和“大馬拉小車”現(xiàn)象。節(jié)電措施包括采用YX/Y系列高效電機、電壓調(diào)節(jié)、異步電機同步化改造及電容無功補償，其中Δ/Y接線切換可使輕載效率提升13個百分點。當前技術(shù)涵蓋閉環(huán)反饋系統(tǒng)調(diào)節(jié)電壓、永磁同步電動機及三相采樣快速響應(yīng)系統(tǒng)，沖擊負載工況下可實現(xiàn)20%-45%節(jié)電率。國家標準GB 30253-2024規(guī)定了永磁同步電動機能效等級，將于2025年10月實施 。

該技術(shù)發(fā)展始于20世紀80年代微電子技術(shù)突破，早期采用閘流調(diào)壓方案，后演進為數(shù)字式異步電動機節(jié)電器等智能裝置，具備實時監(jiān)控與動態(tài)調(diào)整功能。

電動機使用中浪費電能的主要原因：

1、設(shè)備陳舊、老化
如我國J2、JO2 系列及其派生電動機在一些用戶中還大量存在，這些電動機采用E 級絕緣，體積大，啟動性能較差，效率較低。
2、電源電壓過低或不對稱
由于變電所供電半徑過大，供電線路中電壓損耗加大，電網(wǎng)電壓長期低于額定值，使得電動機的工作電流偏大，造成電動機損耗增大。同時由于低壓供電系統(tǒng)中三相四線制的三相負荷分配不均，三相電壓不對稱，造成電動機產(chǎn)生了負序轉(zhuǎn)矩，增大了電動機的損耗。
3 、運行不當、負載率過低
電動機沒有按照經(jīng)濟運行標準科學合理使用，而且管理不善，電動機維護、維修不及時，造成了電動機的電能大量損失。另外，電動機的額定功率（容量）應(yīng)按照負載設(shè)備的實際需要通過計算和校驗來確定，“大馬拉小車”。

輕載運行時的降壓節(jié)電原理分析：

電動機在額定運行時，隨著電源電壓的降低，不變損耗即鐵損耗將會降低， 而電動機的電磁轉(zhuǎn)矩也隨電壓成平方地迅速降低。為了穩(wěn)定運行，要增大電動機的轉(zhuǎn)差率，這必然引起轉(zhuǎn)子電流、定子電流增大，定、轉(zhuǎn)子銅耗即可變損耗的增加值超過不變損耗的下降值，電動機的效率降低。在輕載運行時，由電動機負載轉(zhuǎn)矩公式可知，適當降低供電電壓，是有利于節(jié)電運行的。因為輕載情況下，電動機的實際轉(zhuǎn)差率小于額定轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)子電流并不大。降壓運行時，轉(zhuǎn)子電流增加的數(shù)值是有限的。降壓使電動機的空載電流減少，空載損耗即不變損耗也減少，同時電動機的功率因數(shù)和運行效率也得到改善，具有可觀的節(jié)電效果。據(jù)研究，一臺鼠籠式異步電動機在額定負載運行狀態(tài)下，定子繞組的接線方式為“Δ”形連接時，效率為66.7%，在輕載運行時，改為“Y”形連接，效率可提高到79.7% 。

節(jié)能是當前世界各國都很重視的一個課題,電能節(jié)約是節(jié)能的一個重要方面。而電動機是使用最廣泛的電氣設(shè)備之一,所消耗的電能約占全部工業(yè)生產(chǎn)用電的60%,其節(jié)電問題顯得十分重要。做好電動機電能節(jié)約對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益及促進國民經(jīng)濟的發(fā)展,具有十分重要的意義。