摘要：文章针对企业电动机运行效率低，电能浪费严重的问题，分析了电机节能的原理及常用的节能技术与方法。主要包括电机的选型和节能改造、调速节能、降压节能、提高功率因数等，并着重介绍了目前比较先进的电机节能技术-变频调速节能的原理，方法及应用。
关键词：异步电动机；节能降耗；变频调速
中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）03-0156-02
电机系统节能是我国“十一五”期间十大重点节能工程之一，目前我国各类电机年耗电约1万亿千瓦时，约占全国用电量的60%左右，而电机平均效率却比发达国家低3～5个百分比，电机拖动系统整体运行效率比发达国家低20个百分点。可见，电机系统有着巨大的节能潜力。因此，挖掘电机的节能潜力，寻找有效的降耗方法是一项重要任务。
一、电动机的节能技术
（一）合理选型和节能改造
1．合理选用电动机类型。Y系列电动机是全国统一设计的新系列产品，是国内目前较先进的三相异步电动机。其优点是效率高、节能、启动性能好。相比来说Y系列比JO2系列电动机效率提高了0.413％。因此用Y系列电动机取代旧式电动机势在必行。
2．合理选用电动机的额定容量。国家对三相异步电动机3个运行区域作了如下规定：负载率在70％～100％之间为经济运行区；负载率在40％～70%之间为一般运行区；负载率在40％以下为非经济运行区。若电动机容量选得过大，虽然能保证设备的正常运行，但不仅增加了投资，而且它的效率和功率因数也都很低，造成电力的浪费。因此考虑到既能满足设备运行需要，又能使其尽可能地提高效率，一般负载率保持在60％～l00％较为理想。
3．老式电动机的节能改造。（1）更换电动机的外风扇，将电动机的外风扇改为节能型，对于不同型号的电动机，有对应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，改后可提高效率1.35％～2.55％。（2）采用磁性槽楔（泥）代替原来的槽楔，用磁性槽楔（泥）进行电动机节能改造后，能够改善电机气隙磁势波形，减少空载电流，改善功率因数，降低电动机的铁芯损耗和附加损耗，提高效率，并减少电磁噪声和振动，延长电机使用寿命。虽然启动转矩会下降10％～20％，但很适合空载或轻载启动的电动机改造。（3）采用新的绝缘材料增大导线截面积。对于沥青云母带浸胶绝缘的高压电动机，在定子线圈大修时可采用环氧玻璃粉云母带（B级胶带）绝缘达到节能目的。将沥青云母带绝缘电动机改为B级胶带绝缘后，一般平均铜线截面积可增大15%～20%，电机温升有所下降，功率损耗减少。
（二）电动机的变频调速节能
变频调速节能是一种先进的节能技术，由于其良好的调速性能，稳定的运行水平，现已在多种行业的电机传动设备中得到广泛应用，成为企业进行节能降耗和降低厂用电率的主流趋势。
泵类负载和风机是目前工业现场中应用最多的设备，这些水泵、风机多是根据满负荷工作量来选型，而实际由于季节、气候、工作负载等诸多因素的影响，它们经常处于较低负载运行，大部分只能达到额定功率的40%～50%。通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。对泵来说，当所需流量减少，泵的转速降低时，其功率按转速的三次方下降。如所需流量下降为80%，则转速也下降为额定转速的80%，而轴功率降为51%。
如图1所示，当流量需从Q1减少到Q2时如采用调节阀门方法，管网阻力增加，系统工况点由A变到新的工况点B运行。此时，泵扬程增加，轴功率P2与面积BH2OQ2成正比。如果采用变频器控制方式，泵转速有n1降到n2，在满足同样流量Q2的情况下，泵扬程H3大幅降低，轴功率P3与面积CH3OQ2成正比。轴功率P3和P1、P2相比较，将显著减少，节省的功率损耗△P与面积BH2H3C成正比，风机也类似。所以，采用变频调速技术改变电机转速的方法，要比采用阀门、挡板调节更为节能经济，设备运行工况也将得到明显改善。
（三）电动机的降压节能
当异步电动机轻载时，降低其外在的电源电压，可以实现节能。这是因为当