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任何利用交流感應(yīng)電動機(jī)作為電力傳動方式的生產(chǎn)機(jī)械，電動機(jī)的功率是按最大負(fù)荷期額定負(fù)荷選擇的。而工作時絕大部分不能滿載運(yùn)行，電動機(jī)工作于滿電壓、滿速度而負(fù)載很小，也會有很多時間空載運(yùn)行，由電機(jī)設(shè)計和運(yùn)行特性可以知道，電動機(jī)只有運(yùn)行在滿載時才是效率最高、功率因數(shù)COS￠最佳狀況, 輕載時降低，空載時甚至降到0.3以下，造成許多不必要的電能損耗。如今采用檢測負(fù)載大小的方法，根據(jù)負(fù)載的減少，適當(dāng)降低定子電壓可以提高效率，這是因?yàn)楫?dāng)輕載、空載時定子電流有功分量很小，而主要是勵磁的無功電流，因此 COS￠很低，而空載損耗中占主要成份的是定子滿電壓的鐵損耗，一點(diǎn)沒有減少，所以效率很低。如果適當(dāng)降低定子電壓，見電機(jī)定子感應(yīng)電勢公式： U1≈E1=4.44F1N1KN1￠m其中: U1u2014定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；KN1由于輕載、空載時定子電流很小，可以忽略定子繞組的漏阻抗壓降，所以U1≈E1，當(dāng)其他條件不變時，降低定子電壓 U1，則￠m比例下降,也即勵磁無功電流IM也成比例下降，這樣定子電流中的無功分量減少了，COS￠就提高了，適當(dāng)控制可以接近最佳值。另外，其他條件不變，定子鐵耗：PFel= pFeIN ×(U1/ UIN)2其中：PFelu2014定子鐵耗；pFeIN u2014定子額定鐵耗；UIN u2014定子額定端電壓?？梢钥闯觯S著U1下降，PFel以平方比例迅速下降，這樣輕載、空載時占主要損耗的鐵耗大量減少，使電機(jī)的運(yùn)行效率大大提高，這就是輕載降壓節(jié)電的道理。調(diào)速節(jié)能根據(jù)可變速機(jī)械的相似定理： Q∝n；M∝n2；P∝n3；其中：Qu2014流體的流量；nu2014 風(fēng)機(jī)、泵的軸轉(zhuǎn)速；Mu2014軸轉(zhuǎn)矩；Pu2014軸功率。通常需要改變負(fù)載時，是用檔板或閥門調(diào)節(jié)，這時輸入功率變化不大，大量能量以壓差的形式損耗在檔板、閥門上了，不僅能耗大而且檔板、閥門磨損易壞，噪聲也大。由上面公式可見，只要改變n，測流量Q成比例變化，達(dá)到調(diào)節(jié)Q的目的，而軸功率可大大減少，如 Qu2019=1/2，則Pu2019=1/8×P，軸上功率僅為額定時的12.5%，還能節(jié)能（節(jié)電）80%以上，當(dāng)然這是理想的，考其他因素，節(jié)能率要小些。另外，即使對于許多u201c恒轉(zhuǎn)速u201d性質(zhì)的機(jī)械，如活塞式空壓機(jī)等，用調(diào)速改變負(fù)載，也有明顯的節(jié)能效果，這是因?yàn)榻邓俸螅ㄈ缬米冾l調(diào)速）電機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的多種損耗都隨轉(zhuǎn)速風(fēng)速下降，效率都比機(jī)械方法有很大提高。軟起動節(jié)能通常感應(yīng)電動機(jī)采用直接接入電網(wǎng)起動的方法，電動機(jī)的起動電流為額定時的5~7倍不僅損耗大，對電網(wǎng)沖擊也大，機(jī)械磨損，振動都大，如果用變頻調(diào)速起動，可以將起動電流****到很小，如果滿載起動，也只要比額定電流稍大就可以了，這樣起動損耗大大降低，既不沖擊電網(wǎng)，又不沖擊機(jī)械。功率因數(shù)COS￠改善的好處采用變頻調(diào)速，由于變頻器中有直流電容器的隔離作用，使輸入的功率因數(shù)接近于電動機(jī)的勵磁無功電流由電容器提供，這樣可以節(jié)省很大的一塊電網(wǎng)容量，一般可節(jié)省30%左右，所以很多大型企業(yè)中大容量設(shè)備進(jìn)行變頻調(diào)速改造后，可以增加不少新設(shè)備而不需擴(kuò)容。