淺析電動機(jī)效率低下的成因及應(yīng)對措施

杜鋼

（金華市計(jì)量質(zhì)量科學(xué)研究院,浙江 金華 321016）

在現(xiàn)代化社會發(fā)展中，許多領(lǐng)域都廣泛地應(yīng)用著電動機(jī)，大到航天領(lǐng)域，小到人們的日常生活。然而，在對電動機(jī)進(jìn)行具體應(yīng)用時，因會受到很多外界因素影響，亦或是電動機(jī)自身的因素所致，很多時候在具體應(yīng)用中會導(dǎo)致電動機(jī)出現(xiàn)效率低下的問題，所以，要想這樣的狀況有所改變，則需要深入分析效率低下的原因，且在分析中需要應(yīng)用切實(shí)可行的舉措，從而充分保證電動機(jī)應(yīng)用效率的提高。

1 三相異步電動機(jī)的基本工作原理

定子、轉(zhuǎn)子、其他附屬構(gòu)件共同構(gòu)成了三相異步電動機(jī)（如圖1）。三相異步電動機(jī)工作原理：異步電機(jī)定子組同三相電源接通后，定子組將產(chǎn)生三相對稱電流，然后，可在氣體間隙中形成n1轉(zhuǎn)速基波磁場，而n1=60fl/p?；ù艌銮懈钷D(zhuǎn)子時，則感應(yīng)電動勢會在轉(zhuǎn)子繞組回路中產(chǎn)生，同時，出現(xiàn)相應(yīng)的感應(yīng)電流。氣體間隙內(nèi)磁場于感應(yīng)電流發(fā)生作用時，則形成了電磁轉(zhuǎn)矩，三相異步電動機(jī)通過此電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的，如圖2，三相異步電動機(jī)帶動負(fù)載轉(zhuǎn)動，切實(shí)實(shí)現(xiàn)對能量的轉(zhuǎn)換、利用。

圖1 三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 三相異步電動機(jī)工作原理

2 針對可變性機(jī)械負(fù)載

很多設(shè)備在生產(chǎn)中都存在著不均勻負(fù)載的狀況，隨著時間變化，負(fù)載通常會有滿載或輕載亦或空載及間斷運(yùn)行情況。若運(yùn)行了交流電動機(jī)恒速傳動方案，則就降低了運(yùn)行效率，進(jìn)而導(dǎo)致能源大量的浪費(fèi)；若按照負(fù)載轉(zhuǎn)速變化要求，通過對電動機(jī)工作電源頻率的改變，實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的改變，從而在轉(zhuǎn)速不同的狀況下都有很高的運(yùn)行效率。一方面使電能消耗降低；另一方面，也可在啟動時，對電機(jī)和負(fù)載設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，以防止受到瞬時啟動的沖擊進(jìn)而影響電網(wǎng)，以提升設(shè)備的精準(zhǔn)度。變頻調(diào)速是通過改變輸入交流電機(jī)的電源頻率，繼而對交流電動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。部分變頻裝置可以在效率基本不發(fā)生改變的狀況下，通過改變驅(qū)動電源的電壓和頻率平滑地對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，并按照輸出量的要求改變輸出功率。

通過相關(guān)實(shí)踐表明，變頻技術(shù)應(yīng)用于交流電機(jī)驅(qū)動控制領(lǐng)域，可進(jìn)一步有效地提升效率，總體上達(dá)到了節(jié)能的目的。關(guān)鍵設(shè)備是變頻電源由變頻器提供，變頻器分為兩大類，即交-直-交變頻器及交-交變頻器。

現(xiàn)如今，基本都應(yīng)用的是前者，它在調(diào)速中不會出現(xiàn)損耗，調(diào)速，適用范圍廣，性能佳，精度高，然而，成本也非常高，且也不易于維護(hù)檢修。日常中常用的變頻器主要有西門子與三菱等。

3 電動機(jī)效率低下原因

3.1 設(shè)備老化引發(fā)的效率低下

在應(yīng)用電動機(jī)時，效率低下的一個原因就是，因?qū)嶋H應(yīng)用電動機(jī)時，設(shè)備會出現(xiàn)老化狀況出現(xiàn)情況，且避免不可設(shè)備老化現(xiàn)象，但在具體應(yīng)用中電動機(jī)也能有效發(fā)揮關(guān)鍵的帶動效果。因此，在這樣的情況下，將會使得電動機(jī)持續(xù)老化情況將出現(xiàn)，進(jìn)而會使得電動機(jī)應(yīng)用效率低下，且下降程度也在持續(xù)加劇，長此以往，最終導(dǎo)致設(shè)備應(yīng)用性能出現(xiàn)嚴(yán)重的耗損，嚴(yán)重時還會使整體的生產(chǎn)效率受到影響，為此，在應(yīng)用電動機(jī)時需要有效重視并更好地管理好電動機(jī)的老化情況。

3.2 電源電壓同電機(jī)應(yīng)用的不符

在具體應(yīng)用電動機(jī)時，通常對電壓電源有十分嚴(yán)格的要求，通常狀況下，電動機(jī)應(yīng)用的電源電壓主要有兩類，一個是220V的單相電壓，另一個是380V的三相電壓。此兩類電壓在實(shí)際應(yīng)用中，均有不同的應(yīng)用條件，在應(yīng)用電機(jī)時，若電機(jī)的電源電壓應(yīng)用規(guī)格無法進(jìn)行明確，則會對電動機(jī)發(fā)生電壓不符狀況。若所選用的電壓超過了電動機(jī)的電壓承受力，則將導(dǎo)致電動機(jī)發(fā)生電阻損毀的情況，反之，若選用的電壓比電動機(jī)運(yùn)行的電壓要求低，則將導(dǎo)致電動機(jī)工作效率低的狀況，這在很大程度上會影響電動機(jī)的應(yīng)用效果。

3.3 維護(hù)管理措施處理不合理

對于電動機(jī)而言，維護(hù)管理其管理運(yùn)行中十分重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容。然而，在管理電動機(jī)時，若未有效處理好維護(hù)工作，則將導(dǎo)致整體電動機(jī)工作發(fā)生低效率運(yùn)行的狀況。因應(yīng)用電動機(jī)時，需對設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行及時維護(hù)，通過這樣的方式確保設(shè)備正常運(yùn)行，但因缺乏維護(hù)管理措施，所以，導(dǎo)致電動機(jī)運(yùn)行過程中也會有損壞的狀況發(fā)生，長此以往，會降低電動機(jī)工作效率。為此，在實(shí)際應(yīng)用電動機(jī)時，要想最大程度確保電動機(jī)可以正常運(yùn)行，則應(yīng)對電動機(jī)運(yùn)行中的維護(hù)管理舉措進(jìn)行深入分析，從而最大程度保證不會影響到電動機(jī)的運(yùn)行效率。

3.4 電機(jī)自身負(fù)載率低

電動機(jī)應(yīng)用中，基于自身負(fù)載，設(shè)備應(yīng)用也會有效率低下狀況出現(xiàn)，在電機(jī)的工作中，如果所選設(shè)備沒有充分考慮實(shí)際設(shè)備的具體應(yīng)用性能，會導(dǎo)致設(shè)備在整體應(yīng)用中出現(xiàn)問題，進(jìn)而使設(shè)備效率降低的情況。通過分析電動機(jī)功率殘余量，在具體應(yīng)用中，若功率沒有較高的轉(zhuǎn)化率，則導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生效率低下問題，一般來說，電動機(jī)設(shè)備效率轉(zhuǎn)換率應(yīng)高于75%，若低于此值，會降低電機(jī)功率。

4 提升電動機(jī)效率的措施

4.1 老舊電機(jī)設(shè)備應(yīng)及時更換

在實(shí)際應(yīng)用電動機(jī)時，因設(shè)備不可避免會出現(xiàn)老舊狀況，從而導(dǎo)致效率嚴(yán)重低下的狀況，所以，要想將電動機(jī)工作效率進(jìn)行改變，為充分保證電動機(jī)性能的應(yīng)用可充分滿足基本的生產(chǎn)需要，則需要專門分析電動機(jī)特殊性。此外，在具體應(yīng)用電動機(jī)設(shè)備時，需要及時更新處理設(shè)備，避免依舊應(yīng)用老舊設(shè)備，從而使設(shè)備應(yīng)用效率降低，進(jìn)而會使生產(chǎn)管理成本投入增加。

生產(chǎn)企業(yè)也需要注重電動機(jī)更新?lián)Q代處理，企業(yè)發(fā)展中需對電機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行及時檢查，對影響電機(jī)設(shè)備使用性能的因素進(jìn)行分析，若無影響，則需及時應(yīng)用適當(dāng)?shù)膽?yīng)對防護(hù)舉措，亦或是及時更換新型電動機(jī)設(shè)備。

4.2 嚴(yán)格控制電機(jī)應(yīng)用電壓

對電動機(jī)效率低的原因分析時，我們發(fā)現(xiàn)，電動機(jī)的應(yīng)用效率會受到電源電壓的影響，所以，在這樣的情況下，需要及時分析電動機(jī)設(shè)備應(yīng)用電壓，從而充分確保電動機(jī)應(yīng)用電壓能夠滿足對應(yīng)的電壓管理應(yīng)用需要。如380V三相電源對應(yīng)的電動機(jī)應(yīng)區(qū)分清楚，以保證在實(shí)際管理中能及時處理電源電壓。

電源電壓與電機(jī)管理同步發(fā)展，通過網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)電機(jī)電壓的獨(dú)立控制，此方式既能有效保證電源電壓可以安全應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電動機(jī)工作效率的有效提高。

4.3 應(yīng)用科學(xué)的維護(hù)管理措施

維護(hù)管理措施在電動機(jī)安全性應(yīng)用管理中非常重要，整個電動機(jī)應(yīng)用中扮演著關(guān)鍵性的角色。要想更好地提高電動機(jī)的應(yīng)用效率，則需要強(qiáng)化電動機(jī)的運(yùn)行管理維護(hù)，通過維修管理措施的有效應(yīng)用，及時消除電機(jī)運(yùn)行中的影響因素，結(jié)合影響因素，應(yīng)用行之有效的維修管理措施。有效落實(shí)維護(hù)管理措施，以實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)更好的管理，這樣可以充分發(fā)揮其維修管理職能。

如電動機(jī)日常維護(hù)管理中，要對電動機(jī)管理應(yīng)用效率進(jìn)行有效分析，以此可排除電動機(jī)應(yīng)用中的影響因素，且可根據(jù)電動機(jī)具體應(yīng)用狀況，應(yīng)用行之有效的應(yīng)對舉措，從而保證電動機(jī)的安全應(yīng)用，與此同時，也能提高電動機(jī)應(yīng)用效率，以達(dá)到提高企業(yè)發(fā)展管理效率提升的目的。

4.4 提升電機(jī)自身的負(fù)載能力

電動機(jī)自身負(fù)載能力會影響應(yīng)用效率的提升，為此，在具體應(yīng)用中，應(yīng)有效分析設(shè)備應(yīng)用的負(fù)載能力，這樣，電機(jī)的管理和應(yīng)用才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。

如在應(yīng)用電動機(jī)設(shè)備時，則需要及時分析設(shè)備的性能，通過深入分析，選擇了合理的電機(jī)功率性能、電壓指標(biāo)和負(fù)載能力，通常，所選的負(fù)載效率需要超過75%，以此確保電動機(jī)在具體應(yīng)用中可以充分發(fā)揮出電機(jī)效能，并提升電機(jī)效率。但在提高電機(jī)負(fù)載能力的同時，需要注意電機(jī)應(yīng)用兼容性的分析，以保證電機(jī)的應(yīng)用，可將電動機(jī)的應(yīng)用效率充分發(fā)揮出來。

5 結(jié)語

總而言之，電動機(jī)效率在應(yīng)用過程中，對整體的生產(chǎn)效率具有重要影響。如果電動機(jī)在其應(yīng)用過程中出現(xiàn)了效率下降現(xiàn)象，這樣就會導(dǎo)致電動機(jī)的應(yīng)用效率不能滿足基本的生產(chǎn)需求。因此，在這種背景下，需要加強(qiáng)對電動機(jī)效率下降的原因進(jìn)行分析，并且及時地采取應(yīng)對措施，防止電動機(jī)效率降低帶來的損害。