（国家电投江西电力工程有限公司景德镇分公司 江西省景德镇市 333000）
摘要：三相异步电动机的分类：1、按三相异步电动机的转子结构形式可分为鼠笼式电动机和绕线式电动机。2、按三相异步电动机的防护型式可分为开启式（IP11）三相异步电动机、防护式三相异步电动机（IP22及IP23）、封闭式三相异步电动机（IP44）、防爆式三相异步电动机。3、按三相异步电动机的通风冷却方式可分为自冷式三相异步电动机、自扇冷式三相异步电动机、他扇冷式三相异步电动机、管道通风式三相异步电动机。4、按三相异步电动机的安装结构形式可分为卧式三相异步电动机、立式三相异步电动机、带底脚三相异步电动机、带凸缘三相异步电动机。5、按三相异步电动机的绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级三相异步电动机。6、按工作定额可分为连续三相异步电动机、断续三相异步电动机、间歇三相异步电动机。
关键词：三相异步电动机 节能技术
引言
能源是人类文明的基石，人类从远古时代开始就按照自己的要求使用能源，创造出灿烂的文明和文化。我国能源发展战略的总方针是“坚持开发与节约并重，把节约放在首位”，1998年1月1日《中华人民共和国节约能源法》的颁布和实施标志着我国的节能工作逐步走上了法制化的轨道。
据不完全统计，在实际使用中，约有65%的电动机装置经常在轻载或空载状况下工作，即存在所谓的“大马拉小车”现象。随着电力电子技术、微电子技术、控制技术以及其他方面诸如电机制造工艺的发展，电动机的节能调速运行控制装置越来越多，呈百花齐放趋势。
目前在用的各种电动机控制装置大部分是通过时序控制来达到节能目的，也有使用变频调速装置的，但变频调速成本太高，维护较为困难，不适应油田实际。因此研制一种集各种节能控制装置优点，又从根本上解决抽油机电动机节能控制问题的装置是油田电力管理中的一个难点。
1、节能原理
电机的效率是电机输出功率与输入功率的比值的百分数。因此供电机的电能即输入功率并不仅用来驱动电机即输出功率，还有一部分将成为电机固有的损耗。电机的主要损耗为铜耗和铁损，其中铜耗是由于电流流过电机绕组而产生，与电流的平方成正比；铁损是由于定子和转子铁芯中的磁化电流而产生，与供电电压成正比。其它损耗很小，可忽略。调压节电原理是当负荷下降时，可以适当降低电源电压以减少铁损，同时电流随之下降也减少了铜损及无谓的浪费，此时电机的效率将得到改善。电机负荷的检测通常采用功率因数法进行：电机负荷大，则它的功率因数大；电机负荷小，则它的功率因数小。
2、异步电动机的节能措施
在电动机应用方面的节能技术，虽然根据电动机的种类、用途或系统等有各种各样的方法，但在作为现代企业动力源所使用的范围内，有下列几个方面:
(1)用高效系列电动机取代一般的高耗能电动机。但这种电动机造价较高，而且经济效果极大地取决于负载的情况，即对于长期工作于接近额定负载(}o%以上)连续运行的应用场合，其节能效果达到最佳。
(2)采用功率因数控制器(即异步电动机节电器)和制动器。
(3)电动机的调速节能。
1).高性能交流电动机变频调速器。采用微机控制的大功率管逆变技术，利用交—直—交方式，用于交流异步电动机的调速，节能效果可高达55%以上。
2).转子串电阻调速。
(4)对老式高耗能异步电动机进行节能改造。
(5)发展永磁电动机。
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(6)合理选择异步电动机。
1).选用节能型的电动机，如Y型，YX型等。
2).选择合适的输出功率。电动机的容量选择一定要使其最低负载率在0.4以上，当电动机的负载率在0.75～1时，其功率因数和效率最高，因而一定要防止“大马拉小车”现象发生，减少无功消耗。
3).选择合适类型的电动机。
4).选择合适的配电电压。
(7)加强运行管理。
1).对于轻载运行的电动机可采取降压运行。
2).对于大多数存在周期性空载运行(约占全部工作时间的50%--60%)的电动机，安装空载自动断电装置，减少空载损失(空载时无功功率为额定负载时无功功率的60%-70%)，提高功率因数。
3).对于不同容量的电动机，根据损耗种类采用不同的降损措施。
4).小型鼠笼式异步电动机宜采用直接启动方式。
3、软件设计
单片机软件采用C51语言编程，C51与汇编语言相比，有编程效率高、代码易维护等优点。程序主要由键盘与显示监控部分、串行接口芯片驱动部分和信号采集与实时控制部分组成。串行接口芯片驱动部分，主要是根据芯片厂商时序图，以单片机的I/O口模拟串行口，以实现对串行芯片的读写操作。本课题由于单片机I/O较多，各个芯片采用单独的I/O信号。
信号采集与实时控制部分，以实时时钟为基准，采集电压电流信号对系统的安全进行监视。采集功率因数信号与最优值比较，以PI控制算法进行运算，适时发出控制指令，对电动机进行调压，使其运行于高效率状态。
4、系统调试
在系统调试过程中，我们发现并处理了如下几个问题。
(1)电动机可控硅交流调压的稳定性问题。由于电动机是大电感性负载，在按外三角接法时最好采用半控形式。其中的数据管发挥了吸收谐波的作用。要使用全控形式，最好采用内三角形式。该接法中各个绕组单独供电，绕组之间不会产生相互干扰。
(2)三相调压移相触发板的器件选择问题。3个积分电容的值必须相互一致，误差在1%以内，调制电容C7的值不能太大，耦合电容C1、C2、C3亦不能太大，不然会使电路不能长期运行，或出现三相的不平衡。
(3)节电控制器的最佳功率因数设定问题。最佳值一般在0.85附近，风机可以设定在0.9附近，针对不同电机而稍有不同。如果超出了此范围，则属不正常现象。因为电动机从理论上有一个在75%～80%负载率附近的最高效率点，若电动机老化而无此特性，则节能不能成立。应用中必须注意此原则。
三相异步电动机的节能范围还很广，有待于进一步研究和探讨，争取为国家为社会做出我们应有的贡献。
参考文献
[1]陆安定，陈渭.电动机节能改造实用手册[M].上海:上海科学技术出版社，1994
[2]雷铭等.节约用电手册[M].北京:中国电力出版社,2005.
[3]史玉升，梁书云.三相异步电动机的节能与安全监控，电气传动[J].2001,2.
[4]许宏纲，徐方逸.软起动器原理及其应用.能源技术[J].2002,3.
论文作者:张文龙,芦国星
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/13
标签：电动机论文; 三相异步电动机论文; 节能论文; 功率因数论文; 电机论文; 负载论文; 可分为论文; 《电力设备》2018年第17期论文;