探究电动机软启动器的节能功能与应用

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1、探究电动机软启动器的节能功能与应用（中石化南京工程有限公司江苏南京211100）摘要：在中国，电能的利用效率比较低。为了尽可能的提高其效率，可以从电机的控制装置出发，具体的就是要让电机的软启动器和控制程序尽量匹配，这样就能在一定程度上提高电能的利用效率。如下主要探究电动机软启动器的节能功能与应用。关键词：电动机；节能控制；软启动器一、软启动器提高电能利用效率的基木原理（-）感应电动机的工作特性对于感应电动机来说，在正常运行时，其电压和频率分别是额定电压和额定频率，此时转速不会因为负载而产牛变化，只要不超过满载，转速就不会发牛变化；在电动机负载较小时，如果继续保持该转速，其效率就会变低

2、，当负载为额定负载的一半以上的时候，电动机的功率因数和电能的利用效率变化不大；随着电动机的负载不断增大，电路中的电磁转矩和定了电流是会不断增大的。在感应电动机正常运行时，其电压和频率分别是额定值，在负载较高的情况下，不管是电动机的效率还是功率因数都处于一个比较高的水平上，所以在这种情况下是无法对电动机进行节能操作的。然而，在电动机处于轻载情况下时，电动机的效率和功率因数都处于比较低的水平，在这样的情况下就能对电动机进行节能的相关控制，也正是因为如此，这种节能功能也被叫做轻载节能。（二）轻载节能原理进行节能控制的主要器件是电动机的软启动器，而其为晶闸管相控调压器,所以进行节能控制的方式

3、就是通过降低电动机运行电压来实现的。当电动机定了端的电压通过软启动器控制得到降低后，电动机特性会发牛以下变化:1）电压降低电路中的励磁电流会随之减小，从而使电动机的功能因数会相应的提高；2）电动机的机械损耗和杂散损耗不会因为电压的改变而改变；3）电压降低，电路中励磁电流减小，从而使得定子铁耗降低；4）电压降低，转子铜耗升高，与电压成反比；5定子电流决定定子铜耗的大小；6）电压降低，电动机的最大转矩丁减小。从上面的电动机特性中可以看岀，如果减小电动机的电压，并且保证转子铜耗增量不会超过定子铁耗减量，这样就能提高效率。二、应用电动机软启动器节能需要把握的问题（一）转差损耗上述分析中可以看

4、出电压降低后，电动机的转差会随之增大，这样就会导致电流增加，从而使得铜耗增加，这就是转差功率损耗。该损耗系数是电动机效率的一个重要指标。并口转差功率损耗跟转子温度升高还有关系。对于位势性负载和平方转矩负载的电动机来说，损耗系数比较小，所以可以用于降压的方式进行节能；而对于恒转矩负载和恒功率负载来说，因为损耗系数数值较大，降压会引起转子升温，所以不能用于降压方式进行节能。（二）对电网的影响软启动器进行节能控制吋，晶闸管会部分导通，这样就会对电压波形造成一定的影响，产生谐波。并且随着总容量的升高，谐波污染也会进一步加剧。（三）对电动机的影响软启动器进行节能控制吋，高次谐波增加电路中感抗，

5、从而产生损耗。在机械特性曲线中可发现，随着电压降低，工作点下移并且电动机的机械特性变软，这样就会影响其稳定性，所以在电压稍微改变吋就会产生转速较大的改变。工作点距离转折点越近，电动机的稳定性就越差，当移动到转折点下方，就将完全失去稳定性。重型负载的工作点和转折点距离较近，降压易失稳，轻载则不易失稳。恒转矩负载和恒功率负载都具有比较窄的速度范围，所以降压易失稳。降压后电动机降低转速，则系统的散热会变差。（四）对软启动器自身的影响进行节能控制时，会有较大的电流通过晶闸管，并且会产生功耗，并且产生加大热量。此状态也会减少晶闸管寿命。从而在长期工作制下，该成本也会人人增加。三、正确应用电动机

6、软启动器节能控制的策略软启动器进行节能控制吋，都是要有一定的适用条件的。由于电动机的负载特性和负载效率的不同，软启动器的节能效果也是不同的，并且其节能效果还会因为稳定性的不同而产生一定的限制。所以，在使用软启动器进行电动机的节能控制吋还要对下面的几点进行考虑：（一）对于软启动节能控制的使用，一定要考虑电动机的负载情况。能使用软启动节能控制的负载有位势性、平方转矩负载,而对于恒功率、恒转矩负载来说，使用吋一定要做慎重考虑；（二）电动机的负荷率也会对软启动节能控制的效果产生一定的影响。在使用节能控制时，要对系统的各项损耗进行测算，要保证在电动机进行正常工作吋，负载率是一定要比计算岀的临界

7、负载率要小，不然就不会有效果；（三）当电压降低吋，电动机的输出转矩必然会根据电压降低，所以在降压时一定要保证在该力矩下，电机依然能正常运行；（四）进行节能控制吋，要保持电动机稳定性；（五）在进行软启动节能控制吋，务必要做到保证系统的热稳定性；（六）要对软启动器的节能效果和成本的投入比做详细的考量。节能效果在5〜10以内一般会认定为符合要求，但是要根据负载的情况和制作工艺等各方面详细核算符合要求的节能指标。四、结语现在，以软启动控制的手段进行节能控制在我国的