摘要：交流电动机采用变频调速已广泛用于需要调速的传动设备上，由变频器、交流电动机组成的变频调速系统具有损耗小、效率高、维护检修方便、功率因数高、无动态无功冲击等一系列优点，其静态、动态性能完全可以达到直流调速系统的各项指标。
关键词：电动机；节能分析
一、普通电动机的原理简述
电动机是生产工程中不可缺少的主要驱动设备，它是将电能转变为机械能，驱动机械进行上下往复运动，从而完成空间转换工作。
二、普通电机使用变频器节能改造应用
（一）改造应用简述
变频器是把工频电源（50 Hz或60 Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制。整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。
1.改造后电机的特点：
（1）效率高。改造后的永磁同步电机无论是额定负载时，还是轻载时都具有较高的效率，可以达到94％一96％。
（2）功率因数高。改造后的永磁同步电机功率因数一般在0．94左右，因此，采用永磁电机可以取消补偿电容。
（3）启动力矩大，过载能力强。该电机具有较大的启动力矩（最大可达3．6倍）和较强的过载能力，电机容量可以降低。
（二）用变频器后电动机保护问题当变频器发生故障或者情况要求进入工频供电时，通过可编程逻辑控制器，变频器自动完成或手动完成由变频状态切换至工频状态；如果在工频运行时，需再次投入变频运行，同样可以实现自动或手动完成由工频状态切换至变频状态。
常规电动机保护能够满足电动机处于工频运行工况时现场使用要求，而当电动机处于变频运行工况时，如果还是按照原来方法进行保护配置，那么保护功能的实现会受到影响，这主要是因为附加了变频器装置，在频率、相位上，变频器的输入和输出电流就没有任何的关系了。由此可见，对于使用变频器的电动机来说应该对电动机进行单独保护，而不应该将变频器纳入差动保护的范围。
（三）用变频器后的电动机选择
1.普通标准鼠笼型电动机。普通标准鼠笼型电动机与通用变频器组合，通常可以拖动风机、压缩机、水泵等类型的负载，也可以电力拖动起重机平移机构。转矩根据选型原则进行核算，主要电流和温升满足要求就可以了，V／f控制可以用于此类电动机，并且在特定条件下，矢量控制也可用于此类电动机。鼠笼型异步电动机应用面广量大，其降耗节能意义重大。降低起动过程能耗是重要方面之一，鼠笼型异步电动机的起动如果采用常规的起动方法，以直接起动的起动能耗最小，应合理选配性能及规格与负载特性及电源情况相适应的拖动电机，采用适当的起动方式，才能达到降耗节能的效果。
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2.矢量控制专用电动机。转动惯量小、装配精度好、专门设计及零部件加工精度高的专用电动机系列比较适应矢量控制，并且适应矢量控制的电动机与它匹配变频器也是专用的。电动机的参数都是特定的，例如定转子电阻、激磁电抗和电流以及定转子电抗，对于矢量控制如何满足，需要供需双方共同协商进行确定。
（四）变频器控制的电动机的选型
对于不是很重要的场合，可采用通用电动机。对于比较重要的场合，可采用专用的变频电动机。所谓专用变频电动机除了具有低频冷却措施外就是其绝缘程度高，其线圈采用双层漆皮漆包线。
三、普通电机节能方法研究
（一）合理选择电动机的类型、容量实现节电
对于负载恒定、长期运行的机械，年运行时数长、负载功率大的设备，选用高效率的电动机拖动，节电效果很明显。
（二）合理选择电动机起动装置来节电
对于中、小型绕线型电动机可采用无刷无环起动器起动，它是一种起动平滑，不改变运行特性且不受粉尘干扰的起动设备，适合于11～60KW的高低压绕线型电动机。此类起动器是利用频敏变阻器的原理，利用铁磁性材料的频感特性来研制的，安装在电动机转轴上原来装集电环的位置，与转子同步旋转，省去了辅助起动装置。对于大型绕线型电动机，可采用液体变阻起动器，它是利用两极间的液体电阻，通过机械传动装置使极板的距离逐步接近，直至接触，达到串人转子回路的电阻无级变小最为零，实现电动机的平滑起动。其特点是起动电流小，对电网无冲击，热容量大，可连续起动5～10次，维护简单，使用可靠。
（三）合理选择电动机的调速方式节电
目前风机、泵类设备常用调节阀门或挡板开启度的方法来调节流量，电能浪费很大，而用电动机调速来调节流量，可使风机、泵长期在高效率状态运行，节电率可达30％～60％。在实际应用中可根据电动机、场地、调速要求等情况选择合适的调速方案.
（四）合理选用电动机功率因数的补偿方法节电
绕线型电动机通常采用进相机补偿方式，进相机补偿分旋转式和静止式两种，由于旋转式进相机结构上的缺陷，所以目前主要采用静止式进相机补偿。鼠笼型电动机通常采用并联电容器就地补偿的方法，通过补偿可以降低电动机温升，提高功率因数到0.95左右，降低电流10％～15％，节电效果明显。应注意的是经常停用的电动机和多速电动机，经常反复开停、点动或堵转的电动机和双向转动或反接制动的电动机等，不宜进行就地补偿。
结束语
电动机的节能一直是企业所关注的问题，各企业要根据自己实际使用情况，采取切实可行的节能措施，以收到良好的经济效益。普通电机改造后，可以消除发电状态，减少无益的能量吞吐损耗，又可大幅度提高功率因数，减少网损。根据理论分析，改造后电动机在抽油机上应用会更为合理，可以在很长的时间内保持很强的磁场，使转差率为零，达到同步运转，节能效果更好。
参考文献：
[1]频技术与应用 机械工业出版社 吕汀 石红梅主编
论文作者:莫海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
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