電機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)探討

摘 要 隨著人類現(xiàn)代社會的進(jìn)步與發(fā)展，電能的開發(fā)與使用達(dá)到了空前的規(guī)模，發(fā)電的途徑越來越多，但是受人口數(shù)量劇增及工業(yè)程度的空前發(fā)展，導(dǎo)致電能資源仍處在一種供不應(yīng)求的狀態(tài)，因此對于電能的節(jié)約及相應(yīng)電氣設(shè)備的節(jié)能降損便成了相關(guān)部門與人們?nèi)粘Ｉ钣葹殛P(guān)注的問題。為了應(yīng)對該問題，很多企業(yè)與國家相關(guān)項目已經(jīng)開始針對源頭使用的電機(jī)設(shè)備來進(jìn)行節(jié)能降損的有關(guān)探索和研究，力求利用更先進(jìn)的技術(shù)從更深的層面來減少電機(jī)對能源不必要的損耗問題，在必要能耗的基礎(chǔ)上通過高新技術(shù)來實現(xiàn)電機(jī)節(jié)能降耗的問題。本文將針對上述問題，通過論述目前電機(jī)電能使用的現(xiàn)狀，然后對電機(jī)節(jié)能降損的技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用性的探討與研究。

關(guān)鍵詞 電機(jī);節(jié)能降耗;技術(shù);探討

1研究背景與意義

（1）研究背景。電機(jī)的最初使用可以追溯到十九世紀(jì)二十年，當(dāng)時科學(xué)家法拉利通過將電能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的機(jī)械運動開始，人們就不斷地致力于對于電機(jī)設(shè)備的研究與使用。在這一百多年的時間里，我們開發(fā)研究出了諸多的電氣設(shè)備，為了性能與美觀，同樣功能的電機(jī)在形態(tài)與構(gòu)造上也發(fā)生了巨大的改變，但無論如何設(shè)計，電機(jī)在實際應(yīng)用過程中都不可避免的產(chǎn)生能源的損耗與浪費，這一過程通過自然科學(xué)已被證實，且得出這部分無用熱能的損耗只能利用高科技技術(shù)盡可能減少而不可能被避免。另一方面，全球各地對于電能的節(jié)約問題來說十分關(guān)注，這是由于電能作為一種清潔高效的能源不僅能夠給人們的生活帶來極大的便利，更對環(huán)境的保護(hù)有重要意義，因此世界各國已經(jīng)開始尋找各種有效的方式與途徑在制造轉(zhuǎn)化電能。雖然電能的生成途徑與方式越來越多，國家也能夠基本上滿足大部分地區(qū)人們與工業(yè)對電能的需求，但值得注意的是，若不注重電機(jī)熱能損耗的問題，那么在龐大使用體系的中每年將會有大量不必要的能源在該方面損失掉。而人們對于電能的依賴及其廣闊的應(yīng)用前景則要求我們必須采取相應(yīng)的措施來應(yīng)對并解決該問題[1]。

（2）本研究的研究思路及現(xiàn)實意義。研究思路方面，本次論文的設(shè)計思路主要從以下四個方面進(jìn)行：①首先通過文獻(xiàn)索引來了解電能對人們的重要意義;②了解世界對于電機(jī)節(jié)能降損的問題關(guān)注;③探討電機(jī)工作的原理，從源頭上著手采取相應(yīng)技術(shù)手段來應(yīng)對解決;④最后，討論傳統(tǒng)與現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)的差別與改進(jìn)，根據(jù)實際工作經(jīng)驗來討論制定降損技術(shù)，以期為電機(jī)的節(jié)能降耗做出一定貢獻(xiàn)。本文的現(xiàn)實意義在于：①通過對電機(jī)不必要的能耗問題進(jìn)行探討，引起人們對該問題的廣泛關(guān)注與重視;②通過探討電機(jī)的工作原理來為技術(shù)人員在進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)的研發(fā)提供一定理論上的指導(dǎo)，力求從源頭上解決問題;③通過提出解決電機(jī)節(jié)能降損的具體措施來為電能的節(jié)約提供一定的思路，從而為整個國家的能源節(jié)約做出一定貢獻(xiàn)。

2電機(jī)的工作原理

電機(jī)工作的本質(zhì)就在于將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，但在這一過程中，由于各部件之間無法做到完全光滑，因此必然會產(chǎn)生熱能等其他不必要的能量損耗，而且主要是熱能。電機(jī)的工作原理是通電的線圈可以產(chǎn)生磁場，而磁場能夠施以處于其中特定材質(zhì)或處理的物體以作用力，讓它繞一個固定的軸產(chǎn)生運動。在目前市場上使用的電機(jī)應(yīng)用最普遍的就是交流異步電機(jī)，該電機(jī)的主要特點在于操作簡單，價格便宜以及功率因數(shù)低等等。但在大范圍的調(diào)速領(lǐng)域，應(yīng)用最為廣泛的則是同步電機(jī)，這是由于它的功率因數(shù)比較大，同時轉(zhuǎn)速受負(fù)載的干擾較大，因此，在使用過程中通常只能在一些相對比較穩(wěn)定的區(qū)域應(yīng)用。

隨著電機(jī)應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)展，過高的負(fù)載對它的使用壽命會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的影響，另一方面，負(fù)載過多導(dǎo)致的機(jī)械損耗也會反過來加大電能的損耗，因此在設(shè)計過程中一定要注意負(fù)載與電機(jī)特性之間的匹配，避免不必要的狀況發(fā)生[2]。

3電機(jī)的節(jié)能降耗及相應(yīng)措施

在最初的時期，電機(jī)的電能有效轉(zhuǎn)化率較低，在實際使用過程中產(chǎn)生了較大的電能損耗，主要是元器件之間的磨損，損耗的程度與電機(jī)的運動狀況以及種類有關(guān)。雖然電機(jī)損耗情況不能完全避免，但是節(jié)能降損方面的研究探討一直在推進(jìn)。

①傳統(tǒng)節(jié)能損耗技術(shù)。以往對于電機(jī)的節(jié)能損耗方面主要依靠的技術(shù)有三種：自耦降壓啟動、三角降壓啟動以及全壓啟動。對于這三種節(jié)能損耗的啟動方式，全壓啟動的方式所產(chǎn)生的電流最大，從而對應(yīng)的能量也最大，這種方式不僅會對設(shè)備產(chǎn)生影響，對于能耗方面也不很友好。另外兩種啟動方式產(chǎn)生的沖擊電流較大，較容易發(fā)生設(shè)備的故障，但是能耗方面相較于全壓啟動較優(yōu)。②現(xiàn)代節(jié)能損耗技術(shù)。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)節(jié)能損耗技術(shù)的不足，現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)有了較大的提升與改進(jìn)。主要有以下幾項典型技術(shù)：a.軟啟動技術(shù)，該技術(shù)能夠讓電機(jī)能夠在不斷降壓的過程中完成啟動，這是對應(yīng)產(chǎn)生的電流較小，不僅能夠減少能耗，而且對于維護(hù)設(shè)備也有很好的效果該項技術(shù)后期還加入了啟動信號，能夠通過信號控制來實現(xiàn)節(jié)能降損的目的;b.節(jié)電器技術(shù)，該技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中已經(jīng)得到了很好的普及，該技術(shù)通過對于電機(jī)兩端的電壓進(jìn)行降壓從而可以使得電機(jī)在運行過程中能耗減少。③降低能耗的具體措施。在電機(jī)運行及研發(fā)過程中，我們可以依據(jù)能耗產(chǎn)生的原理來進(jìn)行一些操作上與技術(shù)上的規(guī)范，從而實現(xiàn)節(jié)能降損。主要措施有以下幾個方面：a.調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)動速率，根據(jù)電機(jī)的運行狀態(tài)來調(diào)整最大效率的輸出速率，從而減少不必要的能耗;b.定期保養(yǎng)電器元件，我們知道很多設(shè)備能耗的產(chǎn)生是由于不必要的摩擦產(chǎn)生的，因此加強(qiáng)對電器元件的維修保養(yǎng)是減少能夠的重要舉措之一[3]。

4結(jié)束語

綜上所述，我們通過對電機(jī)不必要的能耗問題進(jìn)行探討，期望引起人們對該問題的廣泛關(guān)注與重視;通過探討電機(jī)的工作原理來為技術(shù)人員在進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)的研發(fā)提供一定理論上的指導(dǎo)，力求從源頭上解決問題;最后提出解決電機(jī)節(jié)能降損的具體措施來為電能的節(jié)約提供一定的思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 申波.節(jié)能降損在農(nóng)電管理方面的意義和應(yīng)用分析[J].城鎮(zhèn)建設(shè)，2019（3）：193.

[2] 趙清源，余志佳.以"節(jié)能降損"為導(dǎo)向的分布式電源接入管理[J].江蘇科技信息，2019（30）：56-59.

[3] 宋鵬程.含統(tǒng)一潮流控制器電力系統(tǒng)的控制與優(yōu)化相關(guān)問題研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2019.

作者簡介

潘文烽（1989-），男，廣西荔浦人;畢業(yè)院校：桂林理工大學(xué)，專業(yè)：環(huán)境工程，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：荔浦市節(jié)能監(jiān)察大隊，研究方向：節(jié)能監(jiān)察。