电机节能降耗技术探讨

摘 要 随着人类现代社会的进步与发展，电能的开发与使用达到了空前的规模，发电的途径越来越多，但是受人口数量剧增及工业程度的空前发展，导致电能资源仍处在一种供不应求的状态，因此对于电能的节约及相应电气设备的节能降损便成了相关部门与人们日常生活尤为关注的问题。为了应对该问题，很多企业与国家相关项目已经开始针对源头使用的电机设备来进行节能降损的有关探索和研究，力求利用更先进的技术从更深的层面来减少电机对能源不必要的损耗问题，在必要能耗的基础上通过高新技术来实现电机节能降耗的问题。本文将针对上述问题，通过论述目前电机电能使用的现状，然后对电机节能降损的技术进行应用性的探讨与研究。

关键词 电机;节能降耗;技术;探讨

1研究背景与意义

（1）研究背景。电机的最初使用可以追溯到十九世纪二十年，当时科学家法拉利通过将电能转化为物质的机械运动开始，人们就不断地致力于对于电机设备的研究与使用。在这一百多年的时间里，我们开发研究出了諸多的电气设备，为了性能与美观，同样功能的电机在形态与构造上也发生了巨大的改变，但无论如何设计，电机在实际应用过程中都不可避免的产生能源的损耗与浪费，这一过程通过自然科学已被证实，且得出这部分无用热能的损耗只能利用高科技技术尽可能减少而不可能被避免。另一方面，全球各地对于电能的节约问题来说十分关注，这是由于电能作为一种清洁高效的能源不仅能够给人们的生活带来极大的便利，更对环境的保护有重要意义，因此世界各国已经开始寻找各种有效的方式与途径在制造转化电能。虽然电能的生成途径与方式越来越多，国家也能够基本上满足大部分地区人们与工业对电能的需求，但值得注意的是，若不注重电机热能损耗的问题，那么在庞大使用体系的中每年将会有大量不必要的能源在该方面损失掉。而人们对于电能的依赖及其广阔的应用前景则要求我们必须采取相应的措施来应对并解决该问题[1]。

（2）本研究的研究思路及现实意义。研究思路方面，本次论文的设计思路主要从以下四个方面进行：①首先通过文献索引来了解电能对人们的重要意义;②了解世界对于电机节能降损的问题关注;③探讨电机工作的原理，从源头上着手采取相应技术手段来应对解决;④最后，讨论传统与现代节能技术的差别与改进，根据实际工作经验来讨论制定降损技术，以期为电机的节能降耗做出一定贡献。本文的现实意义在于：①通过对电机不必要的能耗问题进行探讨，引起人们对该问题的广泛关注与重视;②通过探讨电机的工作原理来为技术人员在进行节能降耗技术的研发提供一定理论上的指导，力求从源头上解决问题;③通过提出解决电机节能降损的具体措施来为电能的节约提供一定的思路，从而为整个国家的能源节约做出一定贡献。

2电机的工作原理

电机工作的本质就在于将电能转变为机械能，但在这一过程中，由于各部件之间无法做到完全光滑，因此必然会产生热能等其他不必要的能量损耗，而且主要是热能。电机的工作原理是通电的线圈可以产生磁场，而磁场能够施以处于其中特定材质或处理的物体以作用力，让它绕一个固定的轴产生运动。在目前市场上使用的电机应用最普遍的就是交流异步电机，该电机的主要特点在于操作简单，价格便宜以及功率因数低等等。但在大范围的调速领域，应用最为广泛的则是同步电机，这是由于它的功率因数比较大，同时转速受负载的干扰较大，因此，在使用过程中通常只能在一些相对比较稳定的区域应用。

随着电机应用范围的迅速扩展，过高的负载对它的使用寿命会产生比较严重的影响，另一方面，负载过多导致的机械损耗也会反过来加大电能的损耗，因此在设计过程中一定要注意负载与电机特性之间的匹配，避免不必要的状况发生[2]。

3电机的节能降耗及相应措施

在最初的时期，电机的电能有效转化率较低，在实际使用过程中产生了较大的电能损耗，主要是元器件之间的磨损，损耗的程度与电机的运动状况以及种类有关。虽然电机损耗情况不能完全避免，但是节能降损方面的研究探讨一直在推进。

①传统节能损耗技术。以往对于电机的节能损耗方面主要依靠的技术有三种：自耦降压启动、三角降压启动以及全压启动。对于这三种节能损耗的启动方式，全压启动的方式所产生的电流最大，从而对应的能量也最大，这种方式不仅会对设备产生影响，对于能耗方面也不很友好。另外两种启动方式产生的冲击电流较大，较容易发生设备的故障，但是能耗方面相较于全压启动较优。②现代节能损耗技术。为了弥补传统节能损耗技术的不足，现代节能技术有了较大的提升与改进。主要有以下几项典型技术：a.软启动技术，该技术能够让电机能够在不断降压的过程中完成启动，这是对应产生的电流较小，不仅能够减少能耗，而且对于维护设备也有很好的效果该项技术后期还加入了启动信号，能够通过信号控制来实现节能降损的目的;b.节电器技术，该技术在现代工业中已经得到了很好的普及，该技术通过对于电机两端的电压进行降压从而可以使得电机在运行过程中能耗减少。③降低能耗的具体措施。在电机运行及研发过程中，我们可以依据能耗产生的原理来进行一些操作上与技术上的规范，从而实现节能降损。主要措施有以下几个方面：a.调整电机的转动速率，根据电机的运行状态来调整最大效率的输出速率，从而减少不必要的能耗;b.定期保养电器元件，我们知道很多设备能耗的产生是由于不必要的摩擦产生的，因此加强对电器元件的维修保养是减少能够的重要举措之一[3]。

4结束语

综上所述，我们通过对电机不必要的能耗问题进行探讨，期望引起人们对该问题的广泛关注与重视;通过探讨电机的工作原理来为技术人员在进行节能降耗技术的研发提供一定理论上的指导，力求从源头上解决问题;最后提出解决电机节能降损的具体措施来为电能的节约提供一定的思路。

参考文献

[1] 申波.节能降损在农电管理方面的意义和应用分析[J].城镇建设，2019（3）：193.

[2] 赵清源，余志佳.以"节能降损"为导向的分布式电源接入管理[J].江苏科技信息，2019（30）：56-59.

[3] 宋鹏程.含统一潮流控制器电力系统的控制与优化相关问题研究[D].杭州：浙江大学，2019.

作者简介

潘文烽（1989-），男，广西荔浦人;毕业院校：桂林理工大学，专业：环境工程，学历：本科，职称：助理工程师，现就职单位：荔浦市节能监察大队，研究方向：节能监察。