摘要：电力拖动节能技术在很多领域都有着比较广泛的应用。当前，企业节能降耗、升级转型步伐加快，电力拖动方式和运用节能技术水平的不同，都会对电力消耗产生很大程度的影响。在这种背景下，文章对电力拖动节能技术的应用进行了分析，并评价了其经济效益。

关键词：电力拖动节能技术；经济效益；工业用电；大型机械设备；电力消耗 文献标识码：A

中图分类号：TM621 文章编号：1009-2374（2015）28-0099-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.048

在工业用电领域，大型机械设备，如风机、电机、泵、车床等，对电力的消耗非常大，其中电力拖动占据了电机用电的很大一部分。电力拖动方式的不同，运用节能技术水平的不同，都会对电力消耗产生很大程度的影响。

1 电力拖动节能技术

1.1 直流电力拖动节能技术

对于一些加工制造业企业来说，在选择电力拖动方式时，应该密切结合企业经营和发展的实际情况。从直流电动机的特点来说，该种电动机性能较好，在启动、制动方面，可以在很大的范围内实现平滑调速，因此，可以在工业生产、加工领域大规模应用。通过使用电力电子技术，能够在一定范围内合理调整电枢的电压。

电力拖动系统在实际使用过程中，要想更好地实现节约电力，还需要有合适的电力控制系统。根据实际经验，电力控制系统的最低标准，应该满足机械设备的拖动和管理需求，需要注意的是，要保证直流电的拖动方式，可以在一定的条件下顺利实现逆变控制。通过逆变控制，电力控制系统才能反馈负载侧能量给电网，从而在一定程度上实现电力资源的节约。

从工业生产中的实际情况来看，直流电力拖动方式有着比较成熟的理论和实践经验。不过，直流电动机在自身结构方面比较复杂，占用的厂房空间较大，并且在出现故障之后，维修难度较大。总体上，电机效率不高，容易产生较多的热量，这就需要对其进行冷却，从而增加了成本支出。在电力拖动技术发展水平不断提高的情况下，一些更加科学、能耗更低的拖动方式会逐步取代直流电力电力拖动方式。

1.2 交流异步电力拖动节能技术

交流异步的电力拖动方式同其他形式的电力拖动方式相比有着一定的优势。具体来说，在容量相同的情况下，交流异步的电力拖动方式结构更加简单，对作业环境的适应性更强，设备更加坚固耐用，在使用过程中，发生故障的概率很低，大大降低了企业的维修费用。相关的统计数据显示，交流异步电力拖动的维修量约是直流传动的1/4，并且在实际作业过程中，能够提供更充足的动力。现代企业在使用异步交流的电力拖动时，更加看重其高性能和高精度。

1.3 高压电力拖动节能方式

从电功率以及电阻功率的计算原理可以知道，在机械设备的负载功率保持在一定的水平时，如果定子电压值越高，则其相应的电流将越小，在这种情况下，电机烧毁的几率也越小。根据这种情况，中、大功率且不必调速的电力拖动系统，在选择电机时，应尽量选择使用高压电动机，以尽量降低电力资源的消耗。按照电压选择的标准，超过75kW的电动机应选择高电压作为供电的电源，这样可以充分发挥电动机的性能优势，并在一定程度上降低电力消耗。而对于风机、泵需要调速的电力拖动设备，则应该选择变频调速系统，进而实现有效

节能。

2 电力拖动常用节能技术方法

工业企业生产过程中，使用电力拖动节能技术的主要是风机、水泵等设备。在节能方面，用到的技术方法主要有改变电动机的启动-运行方式、使用软启动和使用变频调速器等种类。

2.1 改变电动机的启动-运行方式

工业生产过程中，电机实际承载的负荷一般较大，在这种情况下，电机在启动时就需要很大的力矩，而过大的力矩会增加电力的损耗。为了改变这种状况，可以对电动机的启动方式进行改变，具体来说，可以变化控制线路的启动运行方式，将线路绕组从三角形启动运行改为星形启动，在实际运行过程中，这种星形运行可以在一定程度上降低电耗。

2.2 使用软启动

在电机启动过程中，除了使用正常的启动，还可以使用软启动器。软启动器主要是通过内部线路调节，对电机的电源电压进行控制，以此来调节电机输出功率。电机设备在运行时，其负荷一般呈规则曲线形状变化，在这种情况下，电机的电机输出功率也需要根据负荷的变化而进行相应的变化。软启动节能器就是检测电机负荷的有效装置，该装置在检测负荷变化后，传递给控制线路，进而可以使得控制线路根据电机负荷的大小调整合适的输入电压，减少不必要的电压浪费。

2.3 使用变频调速器

一些泵类设备实际排量小于泵排量的现象，造成了电能损耗，变频调速器的原理就是当实际排量小于泵额定排量时，利用压力信号反馈给变频系统，系统降低频率，减少电机转速，泵排量减少，从而达到节能的

目的。

3 各种节能方法的应用及效益分析

3.1 更换多极电机

通过更换多级电机，可以降低电机的能耗，对于使用电机较多的企业来说，要在严密计算普通电机成本以及多级电机节能效率的基础上，选择用合适的多级电机代替普通电机，根据一般的情况，在使用多级电机之后，节约的电力费用基本上可以在一年内超过购买多级电机的投资。

3.2 改变电机的运行方式

通过改变电机的运行方式，电机的输出功率可以得到一定程度的降低，并且电机在功率降低之后，线路的老化速度减慢，电能损耗降低。对于工业企业来说，从长远的投资效益来看，改变电机的运行方式，是非常有效的节能措施。

3.3 使用变频调速装置

在排量基本不变的情况下，使用变频器后，电机输出功率明显减少，能耗降低，三台变频器及附件总投资约19万元，大约一年就可收回投资，因变频器使用年限较长，投入产出比为1∶4.2，经济效益和节能效果十分

明显。

根据有关的资料，现阶段我国的风机、水泵大约有25%～40%的能量是无谓地消耗掉了。可以说，风机、水泵系统的节能改造潜力巨大。

根据交流感应电动机的特性原理，要进行连续平滑的速度调节，目前最佳的方法就是采用变频调速器。交流感应电动机的转速n等于60′f÷P，从而可以看，在P固定不变的情况下，n的大小与f有关系（公式中P为电机定子的磁极对数，f为电源频率Hz）。变频器就是将标准的交流电转换成频率和电压变化可调的交流电，供给电机，并对电机转速进行调节的装置。

通过使用变频器对风机、水泵进行节能改造，可以有效避免由于采用挡板或阀门造成的电能浪费，并且还可以在很大程度上提高控制和调节精度。例如：某单位在中央空调系统中利用变频器控制风机的转速，合理调节风机风量，实现了恒温控制，取得了非常好的节电效果。由于该系统设计裕量太大（调查统计，空调系统设计裕量多在20%～25%），实现变频调速改造后，其节电率在80%以上。

4 结语

对于工业生产企业来说，通过使用合理的电力拖动节能技术，可以在很大程度上实现电力能耗的降低。在本文的研究过程中，主要分析了电力拖动节能技术的几种方法，并对其实际节能效益进行了分析，希望可以对该领域的节能工程改造起到一定的帮助作用。

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作者简介：解祖品，男，供职于山东钢铁股份有限公司莱芜分公司机械动力部，研究方向：设备管理。

（责任编辑：秦逊玉）