电动机节约用电（下）

（二）电动机调速运行

対异步电动机采用调速运行，可以使电动机的运行速率大大提高。企业可以根据被拖动机械负责的具体情况采用不同的调速方式来提高电动机的效率，以达到节电目的。因此，在满足需要的输出量时，通过调速适当降低电动机的转速可以显著地节约电能。研究、分析和选定调速方式负载特性调速范围速度变化率反应快速性运转效率设备费用安装面积维护检修（二）电动机调速运行异步电动机的转速表达式为式中n——异步电动机转速，r/min

——异步电动机的同步转速，r/min

s——电动机的转差率；

f——电源的频率，Hz;p——定子绕组的极对数。（二）电动机调速运行1.变极调速节电 ·改变定子极对数，可在定子槽内安装有不同极对数的两套或多套独立绕组，每个绕组又可有不同的连接法，得到不同的极对数，从而达到变极调速节电目的。它主要适用于泵与风机等以平方递减转矩的设备。2.变频调速（二）电动机调速运行

改变电源频率也可以调节电动机同步转速。它具有调速范围较大，平滑性较高，适用于负载变化大的特点。变频调速技术目前被国内外公认为是最理想和最有发展前途的电动机调速方式。采用变频调速技术，般可以节约电能20%-50%,按提高能效25%测算，若我国目前运行中的电动机半采用变频调速技术，则每平可节约电能640亿kWh,具有显著的经济效益和社会效益。（二）电动机调速运行3.改变转差率调速改变转差率的调速方法，有转子电路串接电阻调速、改变定子电压调速、串级调速、脉冲调速以及在次级电路中引入附加电动热进行调速等多种。它们的共同缺点是在调速过程中均产生大量的转差功率，并消耗在转子回路中，使转子发热，因此调速经济性较差(串级调速除外)。（三）改善电动机功率因数三相异步电动机的功率因数的计算可间接求取或直接求取。间接求取按式（8-10）计算式中P——输入功率，W；U——线电压，V；I——线电流，A。直接求取：对于三相电动机，采用两互计法测功率，并用式（8-11）计算（三）改善电动机功率因数转子绕组通过直流励磁电流时，有三种连接方式，如图8-2（a）、（b）、（c）所示。直流电源可以由三相桥式整流电路提供。绕线式异步电动机采用同步化运行，必须具备下列条件：(1)负载率在75%左右，且负载稳定。(2)不需要调速。异步电动机同步化运行以后，过负载能力有较大降低，为了运行可靠，负载不能超过额定输入功率的0.75左右。同步化运行以后，不仅可以做到不需向电网吸取无功功率，甚至可以向电网提供一部分感性无功功率，从而使电网的功率因数得以提高。（四）电动机调压节电，改善轻载运行1.降低电动机电源电压提高功率因数和效率：采用同一规格的电动机，且负载也相似，此时可采用调节变压器分接点，并加装降压自耦变压器、电压自动调节装置等方式来调节电源电压，以提高异步电动机的功率因数和效率。2.利用三角形——星形转换降压节电电动机的负载率低于40%时称轻载运行，此时损耗大、效率低、功率因数更低。（四）电动机调压节电，改善轻载运行

从图8-4可知，电动机由三角形变化成星形接法后，当负载率>0.3时,虽然无功损耗有所减少,但有功损耗却增加了;当<0.3时,总的损耗有所减少,节约了电能.所以在轻载时将异步电动机的三角形接法改换为星形接法后,功率因数和效率均有显著提高。（四）电动机调压节电，改善轻载运行电动机三角形——星形转换接线方式，如图8-5所示。电动机三角形——星形转换的接线方式，适用于重载时采用三角形接法运行、轻载时转换为星形接法运行的电动机；也适用于在启动时负载很重，工作时多为轻载的机床、磨床、刨床、冲床、钻床等机械设备。（五）推广应用节能型电动机企业大量使用着电动机，但原来老型号的电动机存在耗能高、效率低、温升高、过载能力小等缺陷，浪费电能严重。为了节约用电，提高电动机的运行效率，应尽可能地使机械负载在各种运行状态下所需要的电能与电动机所输入的电能相平衡，为此我国于2002年1月1日发布，于2002年8月1日实施的《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》国家标准，其中主要规定了电动机能效限定值和节能电动机的评价。（五）推广应用节能型电动机1.电动机能效限定值定义额定功率(kW)效率①(%)额定功率(kW)效率(%)2极4极6极2极4极6极0.55-71.065.03091.491.491.50.7575.073.069.03792.092.092.01.176.276.272.04592.592.592.51.578.578.576.05593.093.092.82.281.081.079.07593.693.693.5382.682.681.09093.993.993.8484.284.282.011094.094.594.05.585.785.784.013294.594.894.27.587.087.086.016094.694.994.51188.488.487.520094.894.994.51589.489.489.025095.295.294.518.590.090.090.031595.495.2-2290.590.590.0

（五）推广应用节能型电动机2.节能电动机评价额定功率(kW)效率①(%)额定功率(kW)效率①(%)2极4极6极2极4极6极0.55-80.775.43092.993.292.50.7577.582.377.73793.393.693.01.182.883.879.94593.793.993.51.584.185.081.55594.094.293.82.285.686.483.47594.694.794.2386.787.484.99095.095.094.5487.688.386.111095.095.495.05.588.689.287.413295.495.495.07.589.590.189.016095.495.495.01190.591.090.020095.495.495.01591.391.891.025095.895.895.018.591.892.291.531595.895.8-2292.292.692.0

（五）推广应用节能型电动机电动机额定功率（kW）负荷散杂损耗占输入功率的比值（%）电动机额定功率（kW）负荷散杂损耗占输入功率的比值（%）0.552.5301.80.752.5371.71.12.5451.71.52.4551.62.22.3751.632.3901.542.21101.55.52.11321.47.52.11601.4112.02001.3151.92501.318.51.93151.3221.8

（五）推广应用节能型电动机3.世界主要国家电动机效率平均值比较4.我国高效节能电动机国内目前广泛使用的主要有Y和Y2两个低压异步电动机系列。Y系列和Y2系列电动机比老型的JO2系列从设计、选材及制造工艺等方面均应用了许多节电措施，电动机效率得到很大的提高，也有效地节约了电能。系列中国Y中国Y2中国Y2-E德国Siemens德国ABB欧盟eff2欧盟eff1美国EPACT美国NEMA-E美国NEMAPremium美国IEEE841-2000η（%）87.386.387.986.587.386.489.190.392.291.791.1（五）推广应用节能型电动机5.Y系列高效节能电动机的特点

(2)Y系列电动机比J02系列电动机体积减小约15%，质量减轻12%，结构坚固，外形美观。(3)Y系列电动机采用B级绝缘材料电动机运行较可靠，且噪声小，寿命长，经久耐用。(4)符合国家标准，便于配套使用。

(1)Y系列电动机启动性能好，比JO2系列增大了定子和转子绕组的导线节面积，减少了铜损耗等。（五）推广应用节能型电动机

我国推广应用的部分高效节能电动机的主要性能参数，如表8-7所示。表8-7部分高效节能电动机的主要性能参数6.高效电动机产品名称主要技术参数技术经济效益可代替的老产品型号Y系列三相异步电动机全系列共65个规格，11个机座号，19个功率等级，0.55~90kW，与老产品JO2比较；效率提高0.413%，启动转矩提高30%，体积缩小15%，质量减轻12%以年产1600万kW计，全部代替J02系列，每年可以节电1.4亿kWhJ02，J03YX系列三相高效异步电动机己试制出4个规格，2个机座号;与JO2比较:效率提高3.2%~3.5%达到国际标准，启动转矩提高20%每台75kW计，每年可以节电1.27万kWhJO2，JO3，JYYB系列防爆型三相异步电动机全系列共65个规格，11个机座号，全系列效率为88.265%，较JO2提高0.413%;启动转矩平均值为1.96倍，较BJO2提高33%

JB，BJO2冶金起重电机LZRYZ系列共43个规格，11个机座号，与JZR2、JZ2比较:效率提高1.87%，功率因数提高9.35%以年产43万kW计，全部代替老产品，每年可以节电150万kWhJZR2，JZ，JZ2，JZB,JZRGB三、电动机检修、技术改造及运行管理节电(一)电动机的检修和提术改造节电

1.降低铜损耗

在电动机的各种损耗中，铜损耗所占比例最大。所以，降低电动机的铜损耗是很主要的节电措施，主要途径是降低绕组的电阻。

当电动机绕组重新绕制时，保证绕组阻数不变;重新绕制绕组时，保证绕组截面积应不小于原绕组截面，以保证绕组电阻不会比原来增大;选用合理的绕组型式，降低绕组电阻；合理缩短绕组长度或绕组端部长度，减少绕组电阻;适当增大绕组导线截面积，降低绕组电阻。三、电动机检修、技术改造及运行管理节电2.降低铁芯损耗

铁芯因长期处于高温和振动状态，使导磁性能下降，铁芯绝缘老化，从而导致铁芯饱和程度增加，势必造成电动机空载电流增加，铁芯损耗增大，功率因数降低。3.降低杂散损耗和机械损耗

改进电动机风扇形式，减小风扇直径，变更风扇角度，采用摩擦系数小、性能好的轴承和润滑剂，提高检修后的装配质量，都可降低电动机的机械损耗。

在转子槽内涂绝缘涂料，采用磁性槽模或磁性槽泥，适当增大气隙，减少气隙磁阻等均可降低杂散损耗，达到节电目的。4.采用先进检修工艺三、电动机检修、技术改造及运行管理节电(1)对电动机绝缘进行清洗时，采用洗涤剂溶液进行清洗;对不需要烘干或局部清洗的电动机可选用混合液剂进行清洗。(2)电动机绝缘浸漆及烘干，采用元溶剂滴浸工艺和远红外线加热烘干方式。(3)低压电动机的绝缘材料，采用B级及以上的绝缘材料代替以前使用的E级或E级以下绝缘材料，如表8-8所示。表8-8 各种绝缘材料的允许温度级别AEBFH允许温度（℃）105120130155180三、电动机检修、技术改造及