张晓婷 李兆华

(山钢集团济南分公司，山东 济南 250101)

0 前言

电动机能耗是一个很重要的考核指标，特别是冶金行业中，电动机种类繁多，做好电动机运行节能工作至关重要，不但可以减少电费开支，降低企业运行成本，还可以减少配电系统的电力损耗，提高配电系统的运行效益。鉴于电动机工况的不同特点，节能降耗的措施是多方面的，现就目前普遍采用的几种主要节能降耗措施加以分析，谨供大家共同探讨。

1 电动机的无功就地补偿

1.1 基本原理和发展情况

将就地补偿装置安装在电动机的附近，并直接与电动机连接在一起的补偿方式称为无功功率就地补偿，亦称个别补偿，笼式电动机通常采用并联电容就地补偿的方式，绕线式电动机可以选用SPM型智能化静止进相机就地补偿的方式。

1.2 优点

1）有利于降低电力系统线损，提高无功补偿经济当量值；

2）有利于挖掘供电设备的潜力，减少配电线路导线的截面和配电变压器的容量；

3）实施电动机无功就地补偿的投资，按现行电价计算，半年左右的期限内即可回收。

1.3 应注意的几个问题

有的电动机不适宜进行就地补偿，对经常停用的电动机、年利用小时数很低的电动机，不采用就地补偿方式。另外，为了减少技术上的复杂性，对多速电动机，经常反复开停、点动或堵转的电动机（如电梯或天车上的电动机），双向转动或反接制动的电动机也都不采用就地补偿。

2 电动机的合理选型和节能改造

据国内资料介绍，我国中小型异步电动机的用电负荷约占电网总负荷的80%以上，在几个主要电网中，电动机所消耗的电能占整个工业用电量的60%-68%左右。因此做好电动机的节能降耗具有十分重要的经济意义。国家标准GB/T12497-90《三相异步电动机经济运行》中对电动机的合理选择和经济运行的要求，作了全面而明确的规定，是实施电动机节能的指南。

2.1 电动机的合理选型

1）选用节能型电动机，淘汰高能耗的老式电动机

Y系列电动机十全国统一设计的笼式转子三相异步电动机，20世纪80年代中期即在我国推广采用，其优点是效率高、起动性能好。

2）合理选择电动机的型号

选择电动机型号除了满足拖动功能外还应考虑其经济运行性能。对于年运行时间大于3000h，负荷率大于50%的场合，应选择YX系列高效率的三相异步电动机。其效率比Y系列平均高3%，损耗比Y系列降低20%-30%，但价格高于Y系列电动机。

3）合理选择电动机的额定容量

GB/T12497-90对三相异步电动机三个运行区域规定如下：

当负载率β在70%-100%之间时为经济运行区；

当40%≤β≤70%时，为一般运行区；

当β≤40%时为非经济运行区。

电动机的效率η与功率因数cosФ是反映电动机经济运行水平的主要指标，都与负载率β有密切关系。

2.2 合理设计电动机起动和运行方案

1）对于大中型电动机的起动方案设计也有节能潜力可挖，比如冶金行业大型电动机，若采用全压直接起动方式，则要求电力系统有足够大的容量，而实际运行时，电力系统负载率很低，影响供电效率，并且用直接起动方式易烧电机或影响电网其它设备运行，往往为了尽量减少电机起动次数而让电动机空转不停车，造成大量浪费。

对于这类电机可采用热变电阻降压起动方式，既可以改善电动机的起动性能，又可以降低电机起动对电网容量的要求；既节约能源，又节约一次性投资。

2）对于大型高炉风机、短时满载运行而长期处于轻载运行的电动机，选择时应考虑调速运行方案，可选用绕线或异步电动机，然后配较经济的YQT型水电阻调速方案，相对调节风门方式节能效果显著。

2.3 老式电动机的节能改造

本文仅介绍常用的两种措施，至于更换定子绕祖等方面，因技术较复杂，不作赘述。

1）更换电动机的外风扇。将电动机的外风扇更换为节能型的。对于不同型号的电动机，有对应型号的节能型风扇产品可供选用。主要用于单方向运转的2极和4极电动机，改造后可提高效率1.35%-2.55%。

2）采用磁性槽泥代替原来的槽楔。用磁性槽泥进行电动机节能改造后，可降低电动机的贴心损耗和附加损耗，提高效率，但起动转矩会下降10%-20%，因此仅适用于空载或轻载起动的电动机。

3 电动机的调速节能

近年来，由于电力电子技术和微机应用的进展，新型的调速节能技术发展很快，主要有以下几个方面：

1）变频调速，是调速性能最好且最有发展前途的调速技术。其缺点是：国产的变频器质量与国外名牌产品相比还有一定差距，价格比较高，影响了推广应用的速度。

2）晶闸管串级调速，主要用于数百千瓦及以上的大功率电动机，是一种高效率的调速节能技术，但维护比较麻烦。

3）电磁调速电动机，又称转差调速电动机，是一种传统产品。该电动机主要由三相笼型异步电动机、电磁转差离合器及测速发电机三部分组成。

4）液力偶合器调速，又称液体调速离合器，可用于150kW以上的大中型电动机实现无级调速，其缺点是：安装比较麻烦，不能实现全速运行。

5）异步电动机的变极调速，适用于电动机容量小于20kW。其优点是调速效率高，没有转差率损耗，结构简单。

6）绕线式电动机液体起动调速器，YQT型液体起动调速器还可以作起动器用，与变频调速、可控硅串级调速相比，更经济可靠实用，维护简单，虽调速时效率稍低，但cosФ高，且全速时效率高于变频，其价格仅为变频的几分之一，是一项值得推广的新技术，可广泛用于风机、水泵及空压机设备的调速节能。

4 结束语

电动机节能降耗工作从电机选型、起动和运行方案设计，到补偿和经济运行，每个环节都有潜力可挖，愿广大工程技术人员共同努力，为企业节能降耗事业做出更大贡献。

［1］曹承志.电机、拖动与控制[M].机械工业出版社.

［2］GB/T12497-90三相异步电动机经济运行[S].