三相交流異步電動機在節能減排方面的應用效果

楊素娟

摘 要：近年，受到全國電力供應緊張的困擾，使得對三相交流異步電動機的節電保護功能的研究，一直成為電機領域所研究的重點。三相交流異步電動機是可將電能高效轉化為機械能的電力拖動裝置，優點眾多，是各類電動機中應用廣泛、需求量最大的一種，深入研究三相異步電機的節能技術，對降低我國能耗，實現低碳環保生活具有重要的意義。

關鍵詞：三相交流異步電動機;節能減排;增效;應用

0 前言

在各行各業對環保要求日益嚴格的大環境背景下，節能減排任務更加引起了生產、制造加工企業的高度重視。改變傳統的生產方式，以降低、替換或關閉高能耗、高污染、高勞動強度的設備與生產工藝為起點，全面倡導使用節能環保的生產設備的大趨勢下，優點眾多的三相交流異步電動機的推廣和使用，成為其中的佼佼者。據統計，我國每年60%～70%電量都是三相異步電機消耗的，可見，三相交流異步電動機的普及程度之廣。

1 三相交流異步電動機的工作原理

三相交流異步電動機的工作原理，簡單的說，就是當三相異步電機接入三相交流電源時，三相定子繞組流過三相對稱電流產生的三相磁動勢（即定子選擇磁動勢），產生旋轉磁場。通過這個旋轉的磁場，并且由旋轉磁場借助于感應的作用，在轉子繞組內與所感生出的電流相互的作用。也就是根據電磁力定律，載流的轉子導體在磁場中受到電磁力作用后，會產生電磁轉矩來實現拖動的作用。異步電動機的轉速不能達到旋轉磁場的同步轉速，總是略小于同步轉速，是因為異步電動機轉子導條與旋轉磁場之間存在一種相對運動而發生電磁感應作用，產生電流，形成電磁力的這個過程中，轉子的實際轉速永遠跟不上定子磁場的轉速，即與旋轉磁場異步的轉動，因此會稱其為異步電動機。

2 三相交流異步電動機的優點

三相交流異步電動機，結構簡單，運行可靠，重量輕，價格便宜，該種電動機在應用中可以節約能源、降低長期運行成本，非常適合電力、紡織、風機、水泵、壓縮機等使用。三相交流異步電動機具有直接啟動快速，簡單、方便，控制設備少的良好性能。電機功率因數高于同類電動機，滿足低功耗要求。電機的電流小，節約了輸配電容量、節電節能效果進一步提高，在運行過程中，僅靠節電一項就可及時收回電動機的購置成本，電動機可以延長系統整體的運行壽命，擁有諸多優點，因此會得到廣泛應用。

3 三相交流異步電動機的應用效果

國家在能源、礦業、裝備制造等行業整合、重組，進一步推動了中型電動機產品的需求和發展。國家節能減排政策的深入落實，對電機系統節能提出了新的、更高的要求。由單純追求電機的高效率正在向系統運行的高效率轉變，并最終促進電動機產品市場的進一步細分，以此推動了特殊、專用產品和成套系統的發展。推廣高效電動機、淘汰低效電動機以及電機系統節能技術改造等方面入手，三相交流異步電動機因其效率較高，采用新型設計、新工藝及新材料，通過降低電磁能、熱能和機械能的損耗，提高了輸出的高效率。并且具有智能型節能保護器的三相交流異步電動機，能夠在運行的過程中，根據生產實際情況，空載運行到一定時間段，實現自動控制開停機，與標準電機相比，效率平均提高4%。成為被推廣的重點，據不完全統計，目前，因推廣、淘汰和節能改造電機及電機系統已達數億千瓦，擴大高效電機市場份額，促進了三相交流異步電動機產品升級換代和產業升級。

4 三相交流異步電動機發展趨勢

企業良好發展，創造更多經濟效益，無一不是被要求在降低成本，節約能耗上多下功夫，改變傳統的生產方式，提升設備的自動化水平，提高機器設備的控制水平，是保證產品質量，提高生產效率的根本。因此，企業共同的目標就是解決能源動力問題，在加工自動化、產品開發與創新、企業生產設備更新與規劃、先進的生產思路理念等，這一系列問題都是企業應共同探討的重要問題。同樣，三相交流異步電動機有需要不斷改進的地方，但也因此具有更廣闊的產品應用空間。

未來，為設計生產出符合國家節能減排的發展需要，更適合企業生產的高能電動機，三相交異步電動機在改進更新中應注重以下方面：①降低電動機定子I^2R損耗，在同樣定子外徑情況下，增加定子槽截面積以減少磁路面積，增加齒部磁密;增加定子槽滿槽率，這對低壓小電動機的效果很好;盡量縮短定子繞組端部長度，可提高電動機效率。實驗表明，端部長度減少20%，損耗可下降10%;②損耗與轉子電流和轉子電阻有關，從提高電壓和電機功率因素兩方面考慮減小轉子電流;增加轉子槽截面積;減小轉子繞組的電阻;③注意其他方面的損耗，如鐵耗、軸承和密封引起摩擦損失，及其他雜散損耗等。

5 結語

電動機產品作為工業的動力，對國家發展的速度和產業政策的依賴程度較大，因此緊跟國家產業政策，搶占市場先機，在包括三相交流異步電動機在內的整個市場中，企業應及時調整產品結構，研制更適銷對路，具有差異化的高效節能電動機才是重點。從全球角度來看，電動機行業正向高效節能方向發展，發展潛力巨大。各發達國家都相繼制定了電動機的能效標準。歐美等發達國家不斷提高電動機能效準入標準，基本已經全部使用高效節能電動機，部分地區已經開始使用超高效節能電動機。

參考文獻：

[1]江德元，楊詠.啟動平穩 運行穩定 性能可靠——高效自勵三相異步電機的應用[J]中國經貿導刊，2018（22）：34.