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電機節能范文第1篇

>> 以任務驅動信息教學走向高效 節能:高效的步進電機控制算法 高效節能電機節能效果分析及推廣前景 掀起高效節能電機控制技術新浪潮 變頻調速系統與高效電機的節能分析 高效節能電機行業將迎來爆發式增長 高效節能驅動系統研究與應用 利用集成功率模塊加快電機高效變速驅動的實現 “導入”驅動高中英語課堂走向高效 節能：每年能夠節約上萬億度電的高效電機／控制技術 關于高效節能電機在電廠中的應用研究 破解電機節能難題 飛兆半導體推出業界首款用于驅動高效雙相開關磁阻電機的SPM　產品 節能產業走向何方? 守住簡單走向高效 讓課堂走向高效 走出誤區 走向高效 讓互動走向高效 從熱鬧走向高效 高效驅動 馳騁未來 常見問題解答 當前所在位置：

關鍵詞：電機；驅動；高效；節能

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.9.001

白電的電機三特征

“節能，靜音，智能”，這將是未來幾年白色家電產品的主要特性，Spansion公司的發言人（原富士通半導體微控制器）稱，“技術創新，加快開發周期”是目前白色家電廠商產品開發的主要需求。對于家用電器耗能最大的電機，如空調、冰箱的壓縮機，洗衣機的電機和風扇的電機，經歷了從交流電機到直流無刷電機、永磁同步電機和直驅電機的演變。節能、提高能耗比是電機發展的主要因素；而減少電機的震動噪音，提供舒適、智能的控制等需求提升則推動電機控制器及控制技術的創新。

作為電機控制器的核心，芯片也經歷著從專用芯片（ASIC）到8位、16位及32位通用微控制器（MCU）/數字信號處理器（DSP）的演變。電機控制算法的提升，不同種類電機的靈活控制，如正弦波矢量控制、閉環控制和無傳感器控制、高轉速電機控制等需要運算處理能力強、頻率高、處理和采樣速度快速的微控制器。

2013年中國白電市場，經過前幾年的激勵政策和產品推陳出新，變頻家電已得到市場認可，變頻產品市場份額逐年提升。

電機節能范文第2篇

The rapid development of social economy and science and technology， in the promotion of socialist modernization construction at the same time， also provides the energy to put forward higher requirements， especially the energy saving control of various electrical equipment. In the construction of a resource-saving and environment-friendly society of today， the strengthening of theresearch on the problem of energy conservation technology and application of variable frequency motor， have very important practical significance.

關鍵詞：電機；變頻控制；節能技術；運用

中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A

引言：為貫徹落實國務院提出的“節能減排”的重要指示，財政部、國家發展改革委將組織開展高效電機推廣，將電機系統的節能問題放在很重要的位置，變頻電機控制節能也有了廣闊的發展空間。目前我國電力能源利用效率較低、消耗高、浪費大，電力供應形勢嚴峻，發展變頻節能電機勢在必行。

1、研究對象（變頻器設備）簡介

本文以單吸離心式風機為例進行研究，該風機的風量每秒可達83立方米，配套電機的額定電壓為6千伏；額定電流為113安培；額定功率為1000千瓦，其轉速可達1500轉。該風機所采用的是立式筒帶離心泵，其額定流量大約為每小時900噸，量程為280米左右，配套電機的電壓是6千伏；電機的額定電流是170安培；電機的額定功率是1650千瓦，其額定轉速每分鐘可達1500轉以上。變頻器設備的主要組成部分有移相變壓器、控制器、功率單元以及旁路系統等。

實踐中我們可以看到，該系統運行時采用的多是一些工頻電機，出力通常不隨機組改變而發生任何的變化，該系統運行過程中的用電標準通常都會維持在一個相對較高的水準。近年來，隨著社會經濟的快速發展和城市化建設進程的不斷加快，各種能源資源和環境資源都面臨著嚴峻的考驗和挑戰，因此國家倡導要建設資源節約型和環境友好型社會。根據這一節能降耗之號召，為盡可能地減少石化能源的大量消耗，該風機和凝結水泵電機等機電設備也開始應用變頻節能技術。目前來看，風機系統中的電機功率一般可達到1600千瓦以上，電機的功率最大亦可達到1000千瓦以上，從類型上看二者皆屬于大功率電機類型，同時也會隨著負荷的不斷變化要進行大幅度的調整。由此可見，其該風機系統的節能空間相對較大。

2、電機變頻控制的原理和特點

變頻電機是變頻器驅動電機的統稱，它采用由變頻感應電動機和變頻器組成的控制系統，提高機械自動化程度和生產效率。以交流電機為例，其同步轉速可用下式表示：

圖1所示為電機控制原理。通過電機變頻器輸出的不同頻率，可以對交流電機進行調速。變頻調速的主要特點是通過變頻器改變輸出頻率和輸出電壓，最終達到對轉動負載的精確定量。除此之外，變頻電機還具有以下一些特點：①具備軟啟動和停止功能；②采用電磁設計，增加了電機電感，從而減少定子和轉子的阻值；③滿足反復的啟制動切換，能夠平滑無極調速，保護功能完善，減少設備維修；④節約電能。

3、電機變頻控制節能性分析

由上述交流電機調速公式（3）可知，只要改變電源輸入頻率就可以使電機平穩變速。而在大型變頻設備中，在效率低的情況下通過改變電源輸入頻率和輸入電壓，根據負載要求達到改變輸出功率的目的。對于風機類負載，可以借助流體力學進行耗能分析，風量是轉速的一次函數，風壓是轉速的二次函數，軸功率是轉速的三次函數，可以用以下三個公式表示。

仍以風機為例，隨著輸入流量的減少，電機做減速運動，功率也會按電機速度的三次方減少。假設輸入流量下降比為80%，相應的轉速也會降為原來的80%，此時軸功率下降51%.另外，當轉速下降時，電機效率也會相應下降，這時由控制裝置等帶來的損耗比例也會增加。圖2所示為風機變頻控制節能效果。

當系統風流量從Q1下降到Q2時，如果調節通風量，則系統阻力變大，系統工作點從A變到B，軸功率P2與BH2，Q20組成的矩形面積成正比；如果使用電機變頻技術，風機速度由n1變到n2，風壓急劇下降到H3，功率P3（CH3與Q20所組成矩形面積）明顯縮小，降低的功率可表示為ΔP=ΔH×Q2.它與BH2，CH3組成的矩形面積成正比。泵類負載曲線與此相同。通過大量統計得出，風機水泵類電機調速控制可以節約大約30%的電能。在傳統的電機拖動中，當電機拖動的負載發生變化時，一般通過調節通電時間占空比來進行調速。這樣的調節雖然很簡單，但是電機會不斷地啟動、制動，而在啟動和制動過程中電機的耗能很大。如果采用變頻技術來對電機進行調速，電機轉速不但能平滑過渡，而且節能效果也能在很大程度上得到提高。

4、電機變頻控制的發展和運用

在傳統的電機控制中，電機運行的驅動頻率是一個定值，變頻調速使通過調節電機頻率節約能源成為可能。近年來，隨著電子技術和控制技術的飛速發展，人們對節能的要求也在不斷提高，這使得電機的變頻技術在很大程度上得到了提升，并且其應用范圍也越來越廣。

4.1變頻電機的發展狀況

電機的變頻調速目前大多使用恒V/F控制系統。該控制系統結構簡單、成本低，適用于風機等較大型、且對調速系統動態性能要求不高的地方。變頻電機開環調速系統能滿足一般的平滑調速需求，但它的靜、動態性能都很有限。如果需要提高靜、動態特性，則需要反饋轉速進行閉環調節。因此，人們又提出了控制閉環轉差頻率的電機調速方式。轉差頻率控制使用異步電機穩態等效電路和轉矩公式來保持磁通恒定，這種方式只有在穩態情況下成立，多用來控制慢速電機。在對轉速必須做出快速反應的動態系統中，電機會額外產生比較大的瞬態電流，使電機的轉矩受到很大影響。因此，在動態過程中控制電動機的轉矩是做好動態控制的關鍵。

4.2電機變頻控制的應用

電機70%的耗能是在風機和泵類負載中，變頻技術在這類電機控制中的優勢更體現出了其重要性。例如，沒有調速功能的空調，當溫度低至閾值時風路就被關掉，但此時電機依然在運行，造成不必要的能量損耗。如果空調系統采用變頻調速電機，當溫度降低時就不必關掉風路，而是降低電機轉速，這樣就不會損耗電能。空調系統中加入變頻器，可以使系統節能20%～30%.

另外，在實際應用中需要根據不同的需要選擇大小合適、性能高的電機，減小電機的浮裝容量，防止能量的浪費。同時，在實際應用中還要不斷優化電機系統結構，盡可能降低額外能量的損失，并選擇導磁性高的材料，比如冷軋硅鋼片等。

結語：電機變頻設備投入使用以后，不僅運行狀況良好，調節平穩，而且其運行的電流也在不斷的下降，可調范圍更加的寬，因此節能效果非常的明顯。利用變頻裝置進行調速，范圍要相對大一些，而且電機轉速也比較的穩定，動態響應性能較為靈活和高效，對于保證電力系統的穩定運行具有重要的作用。變頻電機在空調風機和泵類電機拖動中表現出了其節能、安全易控、無級平滑調速、高精度控制等顯著特點。隨著我國對節能環保投入的不斷增加，電機的變頻控制將會得到更好的發展。

參考文獻：

[1]姚夢琳.變頻技術在電機控制中的應用研究[J].科協論壇（下半月），2011，02：74-75.

[2]鄭偉文.大型中央空調系統節能控制的應用分析[J].建筑安全，2011，06：53-55.

[3]程茂麗.丁二烯裝置電機變頻節能技術分析[J].安全、健康和環境，2011，07：32-33.

[4]馮東升，張金輝，凌百舟.容積式壓縮機變頻節能改造及節能量分析[J].電機與控制應用，2011，10：16-19.

[5]步延啟.濟三煤礦空壓機系統變頻節能技術改造[J].機電信息，2011，33：110-111.

[6]李楊，李靜，劉繼元.螺桿式空壓機變頻節能技術的應用[J].應用能源技術，2012，02：26-30.

[7]張少鵬，安淑女.節能新技術在煤礦機械中的應用研究[J].煤礦機械，2012，08：217-219.

電機節能范文第3篇

關鍵詞 感應電機；變頻調速；節能控制

中圖分類號：TM343 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）20-0074-01

目前，我國電能的合理利用率較低，尤其是在電機使用上，驅動技術的落后致使我國電機能耗過高，對緩解我國能源緊張和控制污染十分不利，這一問題也引起了國內學界和工程界的關注，對感應電機節能進行研究有其重要的現實意義，開展感應電機節能控制技術的應用，也有其必要性。

1 感應電機節能控制技術的發展應用現狀

1）感應電機調速控制技術的應用現狀。

感應電機調速控制技術主要分為滿足一般性能的標量控制與滿足高動態性能的矢量控制和轉矩控制。標量控制又包括轉差頻率控制和恒壓頻控制兩種方案，后一種方案是目前最簡單、實用的變頻調速技術，這種標量控制方式不必依賴過多的電機參數，控制算法比較簡單，對控制器硬件也沒有過高的要求，但因動靜態性能較差，只適用于一般性能的調速，而高動態性能的數控機床、電動機車等伺服系統則要依靠矢量控制技術，在矢量控制技術基礎上發展起來的直接轉矩控制，免除了矢量變換的復雜計算，更便于實現數字化。近年來，隨著矢量控制技術的不斷發展，又先后出現了無速度傳感器控制、電機的智能控制等技術，這些技術在應用中逐漸融合在一起[1]。

2）感應電機節能控制運行的發展趨勢。

在全球能源短缺問題凸顯的大背景下，對感應電機節能進行研究有其重要的社會經濟效益，感應電機在實際運行中經常處于輕載狀態，鑒于當前比較成熟的控制方法普遍存在只注重算法簡單和電機動態調速特性而忽視節能問題，感應電機的運行效率較低。伴隨著變頻裝置應用范圍的不斷擴大，優化系統效率就顯得越來越重要，這也成為了人們關注的重要課題。現階段，對感應電機節能控制運行的進一步研究還存在很多問題有待解決，如提高輕載時變頻調速系統的穩態效率，就會導致轉矩動態響應降低；電機負載轉矩很難進行在線測量，多數情況下還需憑借人工完成等，從現存問題能夠看出，感應電機節能控制技術在今后發展中勢必會成呈現三大趨勢：搜索控制與最小損耗模型控制的接合，節能控制相關技術兼顧工程實際的發展，以及各種效率優化方法的綜合應用[2]。

2 轉速控制器的設計以及感應電機節能運行的控制

1）轉速控制器的設計。

改進和優化轉速控制器，能夠更好地解決節能控制中遇到的實際問題，轉速控制器的設計可以從以下三個方面入手。

一是對經典轉速調節器進行改進，經典轉速調節器的比例環節雖然具有調節的快速性，即便如此，其卻有著存在靜態轉速偏差的缺陷，雖然能夠通過積分環節有效將靜態轉速偏差這一問題解決，但是隨之而來的控制滯后缺陷則又成為了新的難題，要想同時實現消除靜態轉速偏差與調節的快速性，就必須對其進行改進，改進措施為：當電機控制系統進行大范圍調速時，人們可以采取比例環節調節的方法來是轉速調節器的過渡過程加速，進而使轉速偏差問題迎刃而解；當電機控制系統進行小范圍調速或調速系統受到干擾時，可以采用比例積分調節，以有效解決轉速偏差問題，與此同時，使調速精準度變得更高。

二是對滑模轉速控制器進行改進，滑模轉速控制器的魯棒性較好，精度也比較高，但是滑模開關函數在高頻切換時會引起“抖動”，這會影響到控制效果，而將滑模切換的開關函數設計為連續函數，就能夠有效降低“抖動”。通常情況下，采用符號函數進行控制會出現機械高頻抖動和電氣噪聲等情況，其原因是在控制時只考慮了滑模面的可達性，而在符號函數作用下，不斷的切換就會在一定程度上偏離滑模面，設計成連續函數后，滑模面上的運動是漸進穩定的，運動就會不斷趨近原點。

三是基于轉差頻率控制的抗干擾控制，對于工況中的內擾和外擾能夠通過設計自抗擾控制器來實現在線補償，對系統進行魯棒性控制。自抗擾控制器由擴張狀態觀測器、跟蹤微分器以及非線性狀態誤差反饋控制律三部分構成，通過將系統參數變化統一歸結為系統的內擾和外擾，形成總擾動，再利用觀測補償辦法來解決傳統PID控制器超調性與快速性之間的矛盾，從而實現控制系統準確而又快速的調節[3]。

2）感應電機節能運行的控制。

在對感應電機節能控制技術分析的基礎上，提出變頻器供電條件下感應電機節能運行的控制技術和控制方法，感應電機節能運行的控制可以從以下兩個方面入手。

一是基于穩態模型的標量節能控制，控制方案設計如下：感應電機節能運行時，轉速會隨著電源頻率的近似線性而增大，這時根據轉速調節電源頻率就可以實現電機的高效節能運行，通過調節電源電壓就能夠滿足動態過程中轉速調節的要求。

二是基于損耗模型的矢量節能優化控制，與標量控制相比，矢量控制算法比較復雜，且對感應電機的軟硬件控制要求也比較高，隨著電機控制系統的軟硬件性能以及參數辨識技術的不斷提高，通過對鐵耗時矢量節能控制系統的優化來實現電機節能運行的控制，滿足高動態性能的調速場合，如數控機床、電動機車等。由于感應電機在動態制動過程中會受到變頻器最大電壓和電流的限制，可以通過轉速調節器的限幅控制來實現，可以設計如下控制方案：將矢量控制與節能控制有機結合在一起，通過磁鏈優化控制來實現感應電機的節能控制，采用節能優化后的磁鏈進行矢量控制，其效率會有一定的提升，特別是對轉速接近于額定轉速以及低負載轉矩的運行工況效率的提高，效果非常明顯[4]。

3 結論

綜上所述，變頻器供電下感應電機節能控制技術的研究是以工程化和產品化為目標，在改進和優化轉速控制器、加強系統節能運行的控制的基礎上，還應提高節能控制算法的魯棒性、快速性和實用性，積極推進效率優化控制的工程化和產品化。

參考文獻

[1]崔學深.感應電機電源軟投入相關理論及節能控制新技術研究[D].華北電力大學（北京），2009.

[2]王愛元.變頻器供電的感應電機節能控制若干技術的研究[D].華東理工大學，2010.

[3]王愛元，李潔，任龍飛，等.變頻器供電的異步電機節能控制運行的研究進展[J].電機與控制應用，2010，11（1）：

電機節能范文第4篇

1變頻調速技術在應用中的節能分析

1.1變頻調速技術的發展狀況

在電力生產中，泵與風機類轉動設備應用較多，其電能消耗和諸如閥門、擋板相關設備的節流損失以及維護、維修費用占到生產成本的7%~25%。隨著電力體制改革的不斷深入，競價上網的不斷推廣，節能降耗業已成為降低生產成本、提高產品質量和電廠競爭力的重要手段之一。變頻調速技術順應了工業生產自動化發展的要求，開創了一個節能降耗新時代。變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系，通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術，電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產品。變頻調速技術的應用一改普通電動機只能以定速方式運行的陳舊模式，使得電動機及其拖動負載在無須任何改動的情況下即可以按照生產工藝要求調整轉速輸出，從而降低電機功耗達到系統高效運行的目的。目前，變頻調速技術已經成為現代電力傳動技術的一個主要發展方向。選用變頻系統的同時可通過與dcs的智能接口，實現設備系統的自動控制。

1.2變頻調速技術節能分析

通常在電力生產中最常用的控制手段則是調節閥門、風門、擋板開度的大小來調整泵與風機類轉動設備。這樣，不論生產的需求大小，風機都要按額定轉速運轉，而運行工況的變化則使得能量以閥門、風門、擋板的節流損失消耗掉了。在生產過程中，不僅控制精度受到限制，而且還造成大量的能源浪費和設備損耗。從而導致生產成本增加，設備使用壽命縮短，設備維護、維修費用高居不下。風機、泵類設備多數采用異步電動機直接驅動的方式運行，存在啟動電流大、機械沖擊、電氣保護特性差等缺點。不僅影響設備使用壽命，而且當負載出現機械故障時不能瞬間動作保護設備，時常出現泵損壞同時電機也被燒毀的現象。近年來，出于節能的迫切需要和對產品質量不斷提高的要求，加之采用變頻調速器（簡稱變頻器）易操作、免維護、控制精度高，并可以實現高功能化等特點；因而采用變頻器驅動的方案開始逐步取代風門、擋板、閥門、液偶的控制方案。通過流體力學的基本定律可知：風機、泵類設備均屬平方轉矩負載，其轉速n與流量q，壓力h以及軸功率p具有如下關系：q∝n，h∝n2，p∝n3；即，流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。采用變頻調速技術改變電機轉速的方法，要比采用閥門、擋板調節更為節能經濟，設備運行工況也將得到明顯改善。

1.3與滑差調速相比

滑差調速的控制方式比較典型可靠，但其存在著調速精度差、范圍窄、線性不好、能耗高等缺點，而變頻調速系統的特點正好克服了傳統滑差調速系統的不足，具有效率高、無轉差損耗、調速范圍寬、特性硬、精度高、起制動方便靈活、能耗小的特點，既具有交流感應電機的長處，又具有直流電機的調速性能，有非常顯著的可靠節能效果。與傳統的滑差電機相比變頻調速系統更有維護量小、啟動電流小、系統功能較為完善、給操作人員提供了便利等優勢。

2廣泛應用高、低壓變頻技術

生活水泵、消防水泵、除鹽水泵等采用380v電機的設備可應用低壓變頻技術進行變頻調速。采用6kv電機的泵與風機可應用高壓變頻技術，可取得明顯效果。

以大型440t/h級cfb鍋爐發電機組為例：可設計安裝多套高壓變頻裝置(如一次風機6kv、1400kw，引風機6kv、1250kw，二次風機6kv、710kw，播煤增壓風機6kv、250kw，凝結水泵6kv、280kw，給水泵6kv、3400kw，循環水泵6kv、800kw)。可設計安裝多套低壓變頻裝置(4-6套計量皮帶給料機，5套羅茨風機，1套石灰石加料機，2套冷渣機，2套點火增壓風機，生活水泵、消防水泵、除鹽水泵等水泵，2套點火增壓風機)。當采用以上措施在發電機組正式投產后，廠用電率可下降到9％以下，可與同類煤粉爐的廠用電率相當，這樣就有效地克服了cpb鍋爐廠用電率高的缺陷。

實踐證明，變頻器用于風機、泵類設備驅動控制場合取得了顯著的節電效果，是一種理想的調速控制方式。既提高了設備效率，又滿足了生產工藝要求，并且因此而大大減少了設備維護、維修費用，還降低了停產周期。直接和間接經濟效益十分明顯。

3積極應用斬波內反饋調速電機技術

近幾年內反饋交流調速電機技術和控制系統得到快速發展，產品有大、中容量6kv、10kv電壓等級。斬波內反饋調速系統利用現代電子技術，控制電動機轉子（繞線式）感應電流，從而控制轉子輸出轉矩，達到調速目的。與變頻調速相比，內反饋調速系統接于電機轉子回路，工作電壓低，運行穩定可靠，且在低速下仍能保持較高的功率因數，效率較高；與傳統調速方法相比，內反饋調速系統在調速時不用改變電機接線即可實現平穩調速，不需額外增加開關，改善開關運行工況，對高壓電機具有重要意義；內反饋調速系統利用逆變回路將轉子剩余能量反饋回電源系統，不消耗電能，效率特高。斬波內反饋調速電機系統改變傳統風機、泵類啟動及流量調節模式，根據負荷情況降低流量的同時能夠降低電機輸出功率達到節能目的，并能實現電機的軟啟動。該系統能夠實現無級調速，取代風門、擋板、閥門流量控制。通過傳感器將有關物理量送入微機監控系統還可實現自動調速，并具有故障記憶知檢功能，能夠大大提高生產自動化管理水平。

通過對采用此種技術的電廠考察發現，斬波內反饋調速電機具有較好的節能效果，，采用斬波內反饋調速電機在調速工況下可節電40%以上，實際使用證明可明顯減低諸多風機、水泵的廠用耗電量,年節電顯著。早期設備元器件質量有待提高，曾因元器件燒壞導致系統停運，但調速系統停運不影響電機正常運行。近期設備此類事故明顯減少，且該產品售后服務較好，事故發生后一天內一般都能到達現場無償維修。總的看來內反饋交流調速電機技術和控制系統具有一定的先進性，有很大的采用價值和顯著的經濟效益。

4在系統設計方面降低廠用電耗

在設計初期應仔細考慮降低廠用電耗方面的工作，cfb鍋爐發電機組的廠用電水平就可接近煤粉鍋爐發電機組。在電廠設計初期設計單位應與鍋爐廠、輔機制造廠以及兄弟設計院進行廣泛交流，討論諸如輔機容量選擇、系統配置、阻力計算等若干方面的問題，為廠用電的降低打好良好的技術基礎。

在風機選型方面進行優化。先由鍋爐廠提出一個較準確的阻力計算值（不含任何裕量），最后進行整個煙風系統阻力計算后，統一按《大火規》考慮其裕量，可避免重復計算裕量后帶來的風機、偶合器及電機等不在高效區運行的狀況發生，可有效降低電耗。同時應注意《大火規》中循環流化床部分風機的流量及壓頭裕量規定的遠比常規煤粉爐送、引風機規定的裕量大的多，應進行廣泛調查合理選擇，以便使風機在高效區運行。

采用新型可靠的出渣方式。將鍋爐廠習慣配套的風水聯合流化床冷渣器改為滾筒式冷渣器或鋼帶式冷渣器，渣系統電耗可從330-400kw降至100-200kw，廠用電降低（節能效果）顯著。

根據來煤細度決定是否需要粗級破碎，最好設計一級篩分系統，既保證了鍋爐的粒度要求，又有效地防止了過破碎，還在一定程度上降低了廠用電。

在電廠總體布置上采取措施降低能耗。⑴在爐側就近布置渣庫，在兩爐之間布置石灰石粉庫，縮短輸送距離，降低電耗；⑵一、二次風機靠近空氣預熱器布置，降低了風道阻力從而降低電耗；⑶灰庫布置在廠區內且距電除塵較近，大大降低氣力除灰系統的電耗。

鍋爐制造廠的鍋爐本體設計對廠用電的影響較大。在設備招議標時應對比風量、風速等各種參數的差異并考慮對廠用電的影響。

5結論

循環流化床（cfb）鍋爐發電機組廠用電率高達10-12％，明顯地抵消了cfb鍋爐的諸多優勢。廠用電率高的問題已成為制約cfb鍋爐大型化快速發展的瓶頸。如在設計上廣泛采用變頻、斬波內反饋調速電機等高低壓調速節能技術，同時在鍋爐本體設計、系統配置、輔機選型等方面采取有效措施后，可使cfb鍋爐發電機組的廠用電率降到接近同類型煤粉爐發電機組的程度，與采用濕法煙氣脫硫裝置的同類型煤粉爐發電機組的廠用電水平相當。

參考文獻

1.江蛟.cfb電廠廠用電分析及降低措施.熱機技術.2004-4.

電機節能范文第5篇

在美國，各項節能政策是由美國能源部(DOE)、美國環保署(EPA)和加利福尼亞洲推出的――加州作為世界上第十二大電量消費者，在過去十多年內始終將自己定位為美國節能減排方面的先行者。加州能源委員會(CEC)推出了多項嚴格的立法，大力推廣節能減排的先進技術。他們超前的節能政策常常成為整個美國節能政策的樣板。

雖然這些政策和強制措施看起來往往妨礙了產品的設計與推出，但是它們對于推動相關的技術革新是必要的催化劑，而這些技術革新將有助于保持全球的健康與能源供應。政府部門始終致力于減少溫室氣體的排放，減少新增發電裝置的需求，保持足夠的電力供應。實現這些目標最有效、最及時的方法就是提高常用家用產品和工業產品的運行效率。

根據美國的能源政策和環保法令，以及歐盟的能源標識指令92/75/EEC，產品銷售商和消費者很容易對比各種設備的電氣效率，以及其他一些資源的使用情況，例如天然氣和水。這種能源標識能夠表明一種設備在正常使用方式下將會消耗多少能源。符合EPA能源之星標準的設備相比標準模式能夠節省10％～66％的能源和／或水資源。DOE認為，符合能源之星要求的設備每年能夠節能20％～30％。

圖1給出了美國家庭每年電能消耗的分布情況。在全球產生的總能耗中大約有57％用于驅動電動機。在美國，電動機的能耗占總電能消耗的20％。

一般的美國家庭每年大約消耗1.1萬度的電量，花掉1000美元。其中有很大一部分電能用于HVAC系統的旋轉電機、井泵、洗衣機等設備――每年總共約耗電1000億度。對于這一耗電水平，如果將電機效率僅僅提高5％，那么就會節省可觀的電量。

多年來，交流感應電機(ACIM)一直是大部分家用、商用和工業應用的主要設備，每臺的平均功率只有幾個馬力。它制造便宜，維護成本低，可靠性好，得到了全球性的普及，在所有已安裝的電機中有90％是感應式電機。

隨著新型電機技術的出現，工程師們有了更多的選擇――雖然這種新型電機還并沒有普及。這些新型電機包括無刷直流電機(BLDC)、開關磁阻式電機(SR)以及固定式ACIM電機。盡管其中很多電機結構已經推出了十幾年，但是現在我們仍可以采用一些高級的控制技術發掘這些電機最大的潛能。 大多數ACIM在75％～90％的額定負載下能夠發揮最高的效率。對于通常僅使用電機峰值負載的一小部分的應用而言，通過在電機負載范圍內優化效率，每年在節能方面降低的成本大約相當于該電機/控制器購買價格的一半。據DOE估計，有44％的工業用電機的工作負載始終低于其額定負載的40％。目前的智能可變速驅動(vafiable-speed drives，VSD)技術能夠根據應用的需求，只在需要的時候提供最大扭矩或速度。

在設計VSD時，我們必須慎重處理，以防止電機控制器產生不必要的能量損耗，引起較多的熱量散失到電機散熱器、外殼和附近的電路中，從而導致電機的使用成本增加、尺寸增大、壽命縮短。VSD的最大損耗來源于驅動電機繞組的開關以及恢復二極管，在開關關閉后，恢復二極管在短暫時間內將會產生相電流。

三相ACIM和BLDC驅動器需要6個IGBT或MOSFET驅動三個電機相位。而對于SR驅動器，根據所使用的相位數，最少只需2個IGBT和二極管。

大多數線電壓控制器都是基于IGBT而不是MOSFET的，因為IGBT在較高的工作溫度下具有更好的傳導性能。在較低的電壓下，MOSFET是首選器件。在開關開啟的狀態下，傳導損耗主要是直流損耗。在開關開啟和關閉的過程中都會產生開關損耗，其大小與開關頻率成正比。

對于標稱VGE約為15V的驅動器，設計者只能通過提供適當的柵電壓來改善傳導損耗。通過選擇采用NPT或場截止技術(Field-Stop technology)以減少開關開啟或關閉損耗的IGBT模塊，降低開關頻率，和/或選擇合適的驅動器和電阻以優化IGBT的柵極驅動，我們可以減少開關損耗。

優化柵極驅動的難點在于需要同時滿足兩個優化目標――盡可能降低開關損耗，同時控制EMI。在集成式電機～控制器模塊中，這一優化設計是固定的，是模塊的一種永久性特征。半導體公司在技術研發過程中已經投入了大量的精力，確保電氣設備和工業機械的制造商只需最小的研發成本就能夠實現高效的電子控制解決方案，同時大大縮短產品的上市時間。飛兆半導體公司推出的智能電源模塊(Smart PowerModule，SPM)就是這樣一個高性價比的例子，它效率高，具有EMI優化的驅動器、二極管和過流保護功能。圖2給出了一種高效驅動器的簡化線路圖。

可變頻驅動器(VFD)是最簡單最常見的三相ACIM。這類控制器每千瓦的成本只有幾十美元，已經開始應用于原先電機驅動器成效比較低的一些應用領域。

采用面向磁場的控制(Field―oriented control，FOC)算法可以使VFD精確控制電機的定子磁場，使得定子磁場總是比轉子磁場超前90。，從而實現高效的最佳磁位形。磁通矢量是這種算法的另外一種叫法。通過使用具有交流感應電機的VSD，泵類和通風設備的驅動器每年可節省多達50％的能耗。采用VSD之后，我們不必再使用機械式齒輪、皮帶輪、傳動帶之類的硬件設備了。

BLDC控制器具有梯形調制和最新的正弦調制兩種調制方法。無傳感器算法通過測量導通相位之間未激勵電機繞組上的反電動勢來近似估計轉子的位置，采用這種技術之后，我們就不需要原本為電子換向控制而解析轉子方位的磁場霍爾傳感器了。這類器件的普及將會降低無刷電機的成本。

開關磁阻電機具有極佳的起動扭矩和很高的可靠性，制造方法甚至比ACIM還要簡單。但是，由于人們對這種電機技術普遍缺乏了解，導致了對它的誤用，使用范圍較小。