电动机的节电技术

电力18讯：    作者：辽宁省沈阳市东陵农电局 曹丽萍


　　电动机的广泛应用，对工农业生产和农村经济的发展起着重要的作用。然而，电动机电能的损耗占总电能损耗的比例最大。如何解决电动机电能损耗的问题是我们不容忽视的重要课题。本文就电动机有关的节能技术进行探讨。

1　目前存在的几个问题

1.1　设备陈旧、老化现象普遍存在
　　据近几年来掌握的资料，目前我区J2、JO2系列及其派生电动机在一些用户中还大量存在，约占总装机容量的52％。这些电动机采用E级绝缘，体积大，启动性能较差，效率较低，是电能浪费的主要原因之一。
1.2　电源电压不对称或电压过低
　　由于供电半径过大，负荷分布不均及三相四线制低压供电系统三相负荷的不平衡等诸多因素，造成电网电压长期偏低，使得正常工作的电动机电流偏大，因而损耗增大；造成电动机的三相电压不对称，电动机产生负序转矩，增大电动机运行中的损耗。
1.3　负载率过低
　　电动机容量应按照设备实际需要来确定，富裕量过大使得运行效率过低，会大量浪费电能。
1.4　运行不当
　　没有按照《三相异步电动机经济运行标准》，对电动机及设备进行合理使用，而且维修、管理不善，人为地造成电能的大量损失。

2　几种节电技术的探讨

2.1　采用Y系列节能、高效电动机
　　J2、JO2系列电动机运行多年后，由于转子铁心外圆和定子铁心内圆气隙的变化等原因，使得电动机空载电流和空载损耗普遍增大。如果气隙增大原始值的35％时，电动机就没有再修的价值了。而采用Y系列节能型和YX系列高效型会大大地减少这种损耗，若将52％的老系列电动机用Y系列电动机代替，1年可节电25万kW・h，节电效果十分明显。虽然节能电动机在价格上会贵一些，但经过1～3年即可全部收回这些费用。
2.2　电动机的最高效率
　　异步电动机有功损耗中的不变损耗与可变损耗相等时效率最高，然而，此时并不是出现在额定负载处，而是小于额定负载。对于用得最多的中小型异步电动机来说，一般出现在约3/4额定负载处。如果我们使电动机在最高效率下运行，能量损耗就最小。
2.3　电压控制
　　电动机的三相电压不平衡时，电动机内产生负序磁场，形成负序电流与负序转矩，从电动机轴上吸收一部分功率并消耗在电动机内部，使输出的机械功率降低，同时，负序磁场在转子上还引起额外的损耗，使电动机总损耗增加。如果能尽量平衡电网的三相负荷，使电动机电源的三相电压对称，就能避免电动机部分额外损耗。
　　电动机运行在空载或轻载时，不变损耗大于可变损耗，运行效率下降，如果能及时降低电动机运行电压，就可降低铁损和铜损，达到节电的目的。常用的方法有△/Y变换调压，另外还有随负荷大小变化而采用无级调压装置，效果更好，只是设备较复杂。
2.4　电动机就地无功补偿
　　异步电动机在感性负载下运行时要消耗一定的无功，使得电机的功率因数不高，如果用电容器给电机就地补偿，就能大大减少无功损耗，同时由于电容补偿后的总电流减小，使得线路的有功损耗也有所减少。补偿后的功率因数一般为0.92～0.96即可，如果再提高，则需更大的投资，不经济。
2.5　异步电动机同步化
　　同步电动机的功率因数一般较高(0.9～1.0)，如果在过激磁的情况下运行，就能从电网吸收超前的电流，出现超前的功率因数，还能补偿异步电动机等感性负载的无功。因此，在负载转速变化不大的场合，把绕线式异步电动机改作同步电动机运行，即可达到节电效果。