摘要：随着规模化基础设施的建设和社会经济的飞速发展，大、中型水泥厂的建设日趋完善，随之而来的节能减排任务相当繁重。在水泥厂用电中，中小型电机占据主导地位，每年所消耗的电能占整个水泥厂电能损耗的一半以上。为了进一步落实国家节能减排政策，实现节能减排的指标，中小型电机的节能是水泥行业所面临的一大课题，也是水泥行业发展的新机遇。基于此，本文主要针对水泥厂的电机节能策略进行了探讨，仅供参考。
关键词：水泥厂；电机；节能；措施
1电动机启动和运行形式
1.1低压笼型大中型电动机
要想做好全压直启首先就要求电力系统要有很大的容量，并且这种方式启动很容易对开关或者点击产生损伤，进而影响电网上其他设备的运行，所以很多时候都为了减少电机启动次数而让电机空转，这样就浪费了很多的电能，并且实际的电力系统负载率还是很低的，对于供电效率有着很大的影响。目前的常用方法是通过电动机软启动器进行启动。通过软启动器实现对电网电压的提升来启动电机，同时又不会对电网产生比较大的冲击，机械传动系统受到的震动也会小很多，可以对启动的时间以及电流进行一定的调节，启动转矩也要平滑很多。
1.2高压笼型电动机
传统的启动方式一般都是通过电抗器或者自耦变压器实现的，但是一般启动参数都不来理想。不过，热变电阻软启动装置的出现改变了这一状况，该启动装置可以更理想的满足电机的启动要求，可以通过比较小的启动电流就将电机启动，从而降低了对电能的消耗，对电机的损害也更小。
1.3大型绕线型电动机
频敏变阻器启动是以前比较常用额一种启动方式，不过这种启动模式容易发生故障，逐渐被液体变阻启动器所替代。这种启动器在两极之间充入了液体形成电阻，在机械传动装置的作用下可以将两极移动到一起，这样串入电子回路中的电阻就逐渐的消失了，电动机启动也就不会受到冲击。这种启动方式只需要很小的启动电流，不会对电网形成冲击，并且有很大的热容量，还能够进行有限次数的连续启动，安全可靠，这也是我国大多数大型绕线型启动机所采用的启动方式。
1.4中、小型绕线电动机
这种电动机以往多数都是使用的频敏电阻器或者油浸电阻器进行启动的，不过这类启动器一般都是在生产现场，环境中会有大量的粉尘，很容易对启动器产生影响，导致启动系统出现故障，进而影响设备的运行。如今的启动器采用的多为无刷无环启动器，这样就不容易受到粉尘的影响，启动更加平滑，提高了系统的可靠性。该启动器提供的启动电流为3.0～4.0Ie，1I～600kW的高低压绕线型电动机都可以使用。并且，该启动器使用的是具有频感特性的铁磁性材料，可以做到和转子同步旋转，所以也不用为其设置辅助启动装置。
2水泥厂电机的节能措施
2.1通过变频调速实现节能
在系统运行过程中，工况和产量的变化都会对系统需求的风量有不同的要求。变频器的作用就是根据需求的变化对电机的转速进行调整，确保电机能够满足需求即可，这样就能够降低系统的电能消耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变频调速具有很宽的调节范围，并且调节精度也比较高，采用的还是软启动的方式，有利于保护设备，降低损耗，这些都是有利于节能的措施，通常通过这种方式降低电能使用20%左右，有时候还可以降低一半的电耗，这种节能设备投入的资金很快就能通过节能赚回来。低压变频技术已经比较成熟，相关的产品质量也比较可靠，很多有风量调节需求的低压电机都开始使用这种交流变频器，实现了对电机转速的控制，大大的降低了电机的电耗，在一些大中型的水泥厂，其窑头一次风机、循环水泵、篦冷机冷却风机等都可以使用这种交流变频器。
2.2使用高效电机实现节能
高效率电动机具有节能环保的优点，这也将成为国内水泥厂家的首选。水泥行业是一项耗电非常大的产业，并且，对于小型电动机也有很大的需求。不过，我们也要看到，能耗越大，越有节能的必要，产生的效果也会更好。水泥厂的生产车间，很多的电机都是24h连续运行的，有着稳定的工作负荷与工作时长，非常有利于高效电动机的发挥。
根据《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》，我国将电机能效分为三级，能效一级为超高效电机，能效二级为高效电机，能效三级为普通电机。高效电动机工艺通过优化设计并采用优质材料整型而成，其能耗平均可以下降20%左右。而超高效电动机能耗比普通电动机能耗节能超过30%，并且在整个生产周期内，都可为企业节约电能。虽然价格比普通电动机高15%～30%之间，但在一般情况下，其高于普通电动机的一次性投资一般可以在1～3年内全部收回。因此，在长期连续运行、负荷率较高的水泥厂选用优质高效节能电机，既符合我国节能政策，而且无论从企业生存和发展等角度考虑，都是非常有必要的，也是切实可行的。
2.3合理选择电机功率
由于历史原因，在实际应用中，存在大量电机所驱动的负载功率远远小于电动机本身的功率，造成大量的电动机处于低效运行状态。如：用电量较大的风机、水泵、压缩机类负载，其平均系统运行效率均在50%左右。在设计选型中，设计人员为了保证足够的动力，层层加余量，级级加保险，很容易造成“大马拉小车”的状态，其效率之低可想而知。甚至有的用户主要利用变频器来调速，使得电动机长期处于低频低效运行状态，这也是一种“大马拉小车”的现象。众所周知，电动机的最佳运行效率一般发生在负荷率0.7～0.85之间，过高和过低的负荷率，不仅会降低电机的使用效率，而且对电机本身也会造成很大的伤害，从而增加维修成本和维护费用。曾经在某个水泥厂某个车间的负荷计算中，依据工艺所提电机功率，理论计算选配变压器的负荷率在0.75左右，可在实际运行中其负荷率仅在0.6以下，这种严重的“大马拉小车”的现象不仅浪费了设备资源，同时也浪费了宝贵的电力。大大的增加了企业的生产成本，给企业带来了很大的压力，降低了企业的市场竞争力。所以，合理的选择电动机的功率，在迎合国家政策的同时还能够降低企业的资金压力，为企业创造更好的发展空间，为企业节省更多的资金。
结语
水泥市场的竞争很多时候都是体现在成本上的，要想降低成本，电机的电耗方面就显得尤为重要，如何降低电机的电耗，提高其工作效率，这就成为企业一定要关注的方面。我们要对电动机进行细致的了解，不断的引进先进的技术，降低电机的能源消耗，推动水泥行业节能事业的发展。
参考文献：
[1]闫光启，万朋，潘世全，等.水泥厂推广应用“高效电动机”节能效果的分析和研究[J].河南建材，2012（4）：45-48.
[2]王进峰.水泥厂高压电机的变频节能改造[J].水泥工程，2013（6）：68-69.
论文作者:张飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/25
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