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交流異步電機(jī)如何節(jié)能省電

20221018V1戴政耀

交流異步電機(jī)耗電占電網(wǎng)約60%以上，也就是說(shuō)客戶(hù)每月繳交電費(fèi)超過(guò)60%以上是交流異步電機(jī)消耗用電，因此要節(jié)能省電降低電費(fèi)最最重要必須從交流電機(jī)節(jié)能省電課題著手。

交流異步電機(jī)價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用、故障率低、壽命長(zhǎng)，是驅(qū)動(dòng)電機(jī)最普遍的產(chǎn)品，但是交流電機(jī)主要缺失在于起動(dòng)電流有沖擊電流6-8倍（額定電流）以及起動(dòng)時(shí)機(jī)械沖擊問(wèn)題，導(dǎo)致起停電機(jī)無(wú)法像開(kāi)關(guān)電燈一樣，當(dāng)前市面上各種交流電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)裝置的沖擊電流還是無(wú)法有效抑制起動(dòng)沖擊電流來(lái)滿足多次起動(dòng)需要。

西安西普公司2022年推出瘦斯達(dá)產(chǎn)品，采用創(chuàng)新交交變頻起動(dòng)技術(shù)，降低起動(dòng)沖擊電流達(dá)到兩倍額定以下并有效提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。瘦斯達(dá)可應(yīng)用于交流異步電機(jī)多次起動(dòng)功能，滿足流體機(jī)械負(fù)載多次起動(dòng)需要達(dá)到節(jié)能控制目的，瘦斯達(dá)在流體機(jī)械節(jié)能控制可以有效減少電網(wǎng)容量需求降低基本電費(fèi)，同時(shí)利用多次起動(dòng)功能可最大程度降低流動(dòng)電費(fèi)；瘦斯達(dá)解決了傳統(tǒng)軟啟動(dòng)器的缺陷可順利應(yīng)用在各種行業(yè)生產(chǎn)機(jī)械及工具機(jī)械負(fù)載的驅(qū)動(dòng)控制。

交流電機(jī)節(jié)能省電技術(shù)分成提高運(yùn)行效率（選擇高效電機(jī)）以及提高做功效率（功率X時(shí)間）兩類(lèi)，提高運(yùn)行效率主要是讓電機(jī)做功運(yùn)行在最高效率及功率因數(shù)課題，本文探討現(xiàn)有設(shè)備如何節(jié)能改造就是如何提高做功效率。

不可諱言，電機(jī)最省電是做功時(shí)開(kāi)機(jī)，不做功關(guān)掉電源，這就是開(kāi)關(guān)電燈的原理；因?yàn)榱黧w機(jī)械設(shè)計(jì)的最高效率條件是額定轉(zhuǎn)速下允許額定功率，我們針對(duì)電動(dòng)機(jī)有效做功課題通過(guò)大家所熟悉降壓?jiǎn)?dòng)裝置找到更合適的裝置來(lái)節(jié)能改造并探究其差異原因。

星三角降壓起動(dòng)裝置

一般使用星三角傳統(tǒng)降壓起動(dòng)裝置的用戶(hù)可以選擇瘦斯達(dá)軟起動(dòng)替代作節(jié)能改造，瘦斯達(dá)可按電控柜需要選擇軟起動(dòng)拓?fù)洹⒍弦唬▋?nèi)置旁路）或三合一（一體機(jī)）；新上項(xiàng)目可直接選擇工程配套型產(chǎn)品二合一或三合一拓?fù)潆姍C(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。

瘦斯達(dá)節(jié)能改造后影響整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)；電網(wǎng)變壓器容量需求降低，功率因數(shù)提高，開(kāi)關(guān)沒(méi)有火花拉弧現(xiàn)象，開(kāi)關(guān)機(jī)電機(jī)壽命提高，交流電機(jī)允許多次起動(dòng)節(jié)能省電（參考標(biāo)準(zhǔn)系列）。

軟起動(dòng)用戶(hù)需要再節(jié)能改造

當(dāng)前市場(chǎng)上的軟啟動(dòng)器不論歐美進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)品的起動(dòng)特性均無(wú)法使用在交流電機(jī)節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制（也就是不允許多次起?？刂疲?，因?yàn)閭鹘y(tǒng)軟起動(dòng)裝置采用降壓起動(dòng)原理，交流電機(jī)特性起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電壓平方成比例，傳統(tǒng)軟起動(dòng)受限于起動(dòng)電流太大（4-6倍）無(wú)法滿足電網(wǎng)及交流電機(jī)多次起動(dòng)要求，較低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性導(dǎo)致恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載產(chǎn)業(yè)機(jī)械、工具機(jī)械無(wú)法使用，這是傳統(tǒng)軟起動(dòng)無(wú)主要缺失。

瘦斯達(dá)節(jié)能型軟起動(dòng)器完全解決了傳統(tǒng)軟起動(dòng)器的技術(shù)瓶頸，降低起動(dòng)電流到兩倍額定以下，滿足多次起動(dòng)節(jié)能控制需要，不影響電網(wǎng)穩(wěn)定性、開(kāi)關(guān)器件及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正常壽命，提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩滿足產(chǎn)業(yè)機(jī)械及工具機(jī)械的起動(dòng)特性需要。

傳統(tǒng)軟起動(dòng)器用戶(hù)還要作節(jié)能改造才能達(dá)到節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制目的，用戶(hù)可選用瘦斯達(dá)-節(jié)能型軟啟動(dòng)器來(lái)替代傳統(tǒng)軟起動(dòng)產(chǎn)品。

變頻器在流體機(jī)械不省電

變頻器應(yīng)用在流體機(jī)械節(jié)能控制相當(dāng)普遍，但是變頻器無(wú)法旁路運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)有15%的額外損耗，中高壓多電平變頻器有25%的額外運(yùn)行損耗，再加上變頻器本身帶來(lái)嚴(yán)重電網(wǎng)環(huán)境污染問(wèn)題無(wú)法有效解決導(dǎo)致環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重（電網(wǎng)諧波、無(wú)線電干擾、電磁噪音等），目前電網(wǎng)諧波污染已經(jīng)影響到二次變電所的供電穩(wěn)定性，變頻器是電網(wǎng)環(huán)保的最大殺手，是電網(wǎng)諧波污染最大制造者。因此，變頻器絕對(duì)不是變頻器制造廠所宣傳的綠色節(jié)能產(chǎn)品。

風(fēng)機(jī)水泵、空氣壓縮機(jī)、冷凍機(jī)使用變頻器不省電

流體機(jī)械負(fù)載，風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、冷凍壓縮機(jī)等如果使用變頻器節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制，則變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自身運(yùn)行損耗15%~25%（用戶(hù)可能沒(méi)有察覺(jué)到），電網(wǎng)環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重，電機(jī)壽命嚴(yán)重縮短，購(gòu)買(mǎi)時(shí)投資成本高、產(chǎn)品故障率高還無(wú)法達(dá)到預(yù)期節(jié)能省電目標(biāo)。

     流體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原始設(shè)計(jì)都是不允許調(diào)速運(yùn)行，在額定轉(zhuǎn)速下才能運(yùn)行最高效率；因此變頻器應(yīng)用在流體機(jī)械只能軟起?？刂疲簿褪亲冾l器不能調(diào)速運(yùn)行只能當(dāng)作軟起動(dòng)裝置來(lái)使用。變頻器因?yàn)椴荒芘月愤\(yùn)行導(dǎo)致用戶(hù)全速時(shí)額外增加15%運(yùn)行損耗（中高壓25%），而且?guī)?lái)嚴(yán)重的電網(wǎng)環(huán)境污染問(wèn)題。

變頻器最省電是錯(cuò)誤的宣傳

當(dāng)前節(jié)能市場(chǎng)上最大的誤導(dǎo)就是“變頻器最省電”，其實(shí)變頻器不是神不可能省電，壓縮機(jī)不允許調(diào)速，調(diào)速以后效率下降并產(chǎn)生故障（無(wú)法潤(rùn)滑），變頻器本身15%（中高壓25%）的運(yùn)行損耗外還帶來(lái)嚴(yán)重電網(wǎng)環(huán)境污染問(wèn)題，嚴(yán)重縮短驅(qū)動(dòng)電機(jī)壽命才是真的。

電機(jī)PWM噪音嚴(yán)重污染整個(gè)環(huán)境

   在機(jī)場(chǎng)的行李輸送帶或酒店恒壓供水系統(tǒng)常?？梢月?tīng)到變頻器不斷起停的PWM電磁噪音，（因?yàn)樗抿?qū)動(dòng)系統(tǒng)不允許調(diào)速，變頻器只能使用在軟起動(dòng)功能），而機(jī)場(chǎng)的旅客提取行李大廳更是變頻器噪音不可忍受的地方，使用變頻器不但不節(jié)能省電，而且還更耗電15%左右，環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重?zé)o法有效解決，驅(qū)動(dòng)電機(jī)PWM的刺耳噪音嚴(yán)重影響到旅客的安寧。所以通用機(jī)械負(fù)載應(yīng)用變頻器驅(qū)動(dòng)控制必須事先考慮到運(yùn)行損耗及環(huán)境污染問(wèn)題。

變頻空調(diào)不省電

     空調(diào)制冷壓縮機(jī)原始設(shè)計(jì)最高效率是額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，改變轉(zhuǎn)速將會(huì)劣化運(yùn)行效率，甚至于故障損壞，因此最高能效比空調(diào)驅(qū)動(dòng)技術(shù)一定是直接驅(qū)動(dòng)控制；如果使用可調(diào)速壓縮機(jī)不但成本高而且運(yùn)行效率急速下降；加上變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)本身15%的運(yùn)行損耗及電網(wǎng)環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重，因此變頻空調(diào)一定不省電是毫無(wú)疑問(wèn)的。采用瘦斯達(dá)直接驅(qū)動(dòng)控制壓縮機(jī)主機(jī)，多次起停也不會(huì)影響到電網(wǎng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的正常壽命。

中央空調(diào)壓縮主機(jī)也可節(jié)能省電

     瘦斯達(dá)解決了交流電機(jī)起動(dòng)沖擊電流的問(wèn)題，將起動(dòng)電流限制在兩倍以?xún)?nèi)，電網(wǎng)、電機(jī)等整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)允許多次起動(dòng)而不會(huì)影響正常壽命，起停電機(jī)像開(kāi)關(guān)電燈一樣方便。瘦斯達(dá)應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制可以多次起動(dòng)不會(huì)影響到整個(gè)電網(wǎng)安全性，瘦斯達(dá)采用旁路運(yùn)行沒(méi)有環(huán)境污染問(wèn)題，真正達(dá)到有效節(jié)能控制目的。

備注：

1. 流體機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)泛指有儲(chǔ)能裝置系統(tǒng)（帶有水箱、水塔、儲(chǔ)氣罐的系統(tǒng)等），能夠利用儲(chǔ)能裝置的上下限極限開(kāi)關(guān)控制電機(jī)。流體機(jī)械包括風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、油泵電機(jī)等負(fù)載。

2. 電機(jī)節(jié)能省電是相對(duì)采用不同節(jié)能控制方式得到的節(jié)能省電效果比較，不省電并不是絕對(duì)值，而是與哪一種節(jié)能方式比較；本文所提變頻器不省電的真正意思是變頻器達(dá)到不到你所認(rèn)知（預(yù)期）的節(jié)能效果，因?yàn)樽冾l器有運(yùn)行損耗、有嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題需要治理、電機(jī)壽命縮短及產(chǎn)品故障率高等問(wèn)題需要一并考慮。