薛应斌

摘 要：我国是个能源消耗大国，在不断的推进的工业化和城市化进程中，能源问题已经成为了我国经济发展和社会发展的瓶颈。那么，在供热工程中，风机与泵类电动机及电气传动系统的选择，在勘察设计领域中，就已经成为了工艺专业与电气专业交叉设计的结果，但同时，这也一直困扰着，工艺专业与电气专业的交叉设计的工作。因此，本文就讲详细的进行介绍，风机与泵类电动机及电气传动系统的选择时，需要考虑的电动机类型、转速、电压等级、电动机防护型式等主要因素，并提出相关的选择的建议，从而能够达到减少耗电里，实现节能的目的。

关键词：风机;泵;电动机;电气传统系统;相关选择;有效研究

在供热工程中，风机与泵是被广泛使用的一种通用机械。那么，为了响应国家节能的号召，降低风机与泵的能耗，在工程设计过程中，就要更加重视节能降耗，同时还必须正确的选择风机与泵类电动机及电气传动系统。要求在保持经济增长的条件下，逐年降低单位GDP的能耗指标。将又快又好发展经济的指导思想改变为又好又快，因为，这意味着环境保护优于经济发展。根据数据统计调查，我国的电动机耗能，约占总发电能的百分之三十，其中大多数为风机、水泵负载，风机、水泵运行效率，已经比工业发达国家同类产品低百分之二十左右。所以，风机与泵类电动机及电气传动系统的选择，在勘察设计领域，属于工艺专业与电气专业交叉设计的结果，也是综合性的技术成果，更是企业发展的关键。因此，为了能够真正有效的提高电能的利用率，本文将着重的针对供热工程设计过程中，风机与泵类电动机及电气传动系统选择提出有效的建议，从而努力实现风机与泵的节能。

一、电机节能的设备

根据调速的本质来看，不同的调速方式，其实是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转速两种。那么，区分是否高效，主要还是看的是转差率，调速时转差率不变，无转差损耗，就是高效。当然，靠调整转差率来调速，也还是存在较大的转差率时的，转差损耗大，那么效率就低下。下面我们就来着重分析几种调速方式。

（一）变极调速。交流电机的转速和电机自身的极数是有关的，两极同步转速就是3000r/min，四极同步转速是1500r/min，六极同步转速是1000r/min，八极同步转速是750r/min，那么，只要改变极数的话，就能使电机在两到三个调速区间，来回的变换，但这个变换手段是比较麻烦的，而且调速死板，一般也只适用于笼型异步电动机。而有级调速，级差较大，不能获得平滑调速，因为这种调速只针对固定形式的电机，控制复杂性高，可靠性较低，调速的范围也非常有限，不适应广泛的电机节能改造。

（二）串级调速。这类调速的原理，实际就是把转子上多余的电能，回馈到电机定子中，从而减少电网，对定子的电能供应，虽然这种方式看似简单，但其实主要是针对转子绕线式的交流电机，而且还需对电机的定子做改动，增加内馈定子绕组（副绕组），所以，最好使用专门的内馈式高压交流电机。高压交流电的主要优点，是无须改动原有控制部分的，直接更换电机再加套转子变频装置就可以。但必须注意要慎重对待，对原有的电机，加以改造来实现内馈式的串级调速，因为内馈式电机，分了部分绕组作为内馈绕组，原有直接依赖电网供电的主绕组数目减少，所以，必须要加长电机，加大主绕组磁通量，这样才能保证电机在大负荷时，正常运作。否则一旦满负荷工作的话，电机就会过负载，非常危险。但它的缺点也是非常明显的，绕线式转子，必须通过滑环和电刷系统才能工作，否则电机的效率就会随之下降。直流电机逐步被淘汰也主要是这个原因。所以，在考虑使用内馈式串级调速时，一定要考虑系统停机检修转子设备。

（三）液力耦合器调速。液力耦合器是一种液力传动装置，它一般都是由泵轮和涡轮组成的，统称为工作轮，把它放在密封壳体中，壳中就会充入一定量的工作液体，那么，当泵轮在原动机带动下旋转时，就处于其中的液体受叶片推动而旋转，因此，在离心力作用下，沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。其次，液力耦合器的动力传输能力，与壳内相对充液量的大小也是一致的。在工作过程中，改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速，从而作到无级调速。然而，这种调速方法，实质上是转差功率消耗型的做法，其主要缺点，就是随着转速下降效率越来越低，就需要断开电机与负载进行安装，维护工作量就大。

二、电机调速节能工作原理

电机调速的作用，通常情况下都有以下两点：一，是生产工艺上的需求，二是节能。而相异步电动机转速公式为：n=（60f/p）（1-s） ，是能改变供电频率以及电动机的极对数和及转差率，从而可达到改变转速的目的。风机、水泵属于典型的平方减转矩，风机的风量与转速也是成正比的，风机的风压与转速的平方也成正比，并且风机的轴功率（功率输出）与转速的立方也成正比，所以说，调节电动机的转速，就能够直接调节流量。从理论上来讲，速度降低百分之十时，就会带来百分之二十七左右的功率下降，因为功率的大幅度降低，是能够得到明显的节能效果的。其次，调速装置，应该满足变量规律、调速精准、调速范围、功率以及速度稳定性等方面的参数要求。因为，风机泵类变量设备的运行规律，都是按其流量的变化范围以及在每种变量运行下的时间来分的，那么，其中最主要的就有以下几种类型：一，高变量型。流量超过百分之九十时，各种调速方式的節能效果，与入口节流方式相近，这时就能调速运行，节流控制就够用了，从而可以节省一些不必要的投资。二，全变量型。低流量时间长，可能够采用变频方式，则高流量时间长，就用变频或串调方式，但是，也可以用有转差损耗的调速方式。若流量长时间超过百分之九十，就只能切换到全速运行，在入口处节流控制。

三、结语

总而言之，通过上述对不同电动机的调速，以及节能技术的分析比较，我们能够看出，各种调速技术，都具有着各自的特点和适用范围。但是，变频调速，是调速节能的发展方向，再技术上是更具有优势的。随着科学技术的不断发展，电力电子元件性能的不断完善，变频调速器的价格会逐步下降，再加上与变频调速器相适应的电机等产品的出现，在调速节能领域，变频调速，取代其他调速也会是必然的。所以说，变频调速将在今后的节能降耗工作中，发挥越来越显著的作用。总之，在风机和泵类设备上，应用调速技术和交流调控装置提供市场，是我国节能工作的重要方面。那么，为了使这项工作普及化，电力系统以及电气传动、器件制造方面都需要协同努力，才能促进我国的发展。

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