電機節能降耗技術探討

摘 要 隨著人類現代社會的進步與發展，電能的開發與使用達到了空前的規模，發電的途徑越來越多，但是受人口數量劇增及工業程度的空前發展，導致電能資源仍處在一種供不應求的狀態，因此對于電能的節約及相應電氣設備的節能降損便成了相關部門與人們日常生活尤為關注的問題。為了應對該問題，很多企業與國家相關項目已經開始針對源頭使用的電機設備來進行節能降損的有關探索和研究，力求利用更先進的技術從更深的層面來減少電機對能源不必要的損耗問題，在必要能耗的基礎上通過高新技術來實現電機節能降耗的問題。本文將針對上述問題，通過論述目前電機電能使用的現狀，然后對電機節能降損的技術進行應用性的探討與研究。

關鍵詞 電機;節能降耗;技術;探討

1研究背景與意義

（1）研究背景。電機的最初使用可以追溯到十九世紀二十年，當時科學家法拉利通過將電能轉化為物質的機械運動開始，人們就不斷地致力于對于電機設備的研究與使用。在這一百多年的時間里，我們開發研究出了諸多的電氣設備，為了性能與美觀，同樣功能的電機在形態與構造上也發生了巨大的改變，但無論如何設計，電機在實際應用過程中都不可避免的產生能源的損耗與浪費，這一過程通過自然科學已被證實，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約問題來說十分關注，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，更對環境的保護有重要意義，因此世界各國已經開始尋找各種有效的方式與途徑在制造轉化電能。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人們與工業對電能的需求，但值得注意的是，若不注重電機熱能損耗的問題，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用前景則要求我們必須采取相應的措施來應對并解決該問題[1]。

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

2電機的工作原理

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

隨著電機應用范圍的迅速擴展，過高的負載對它的使用壽命會產生比較嚴重的影響，另一方面，負載過多導致的機械損耗也會反過來加大電能的損耗，因此在設計過程中一定要注意負載與電機特性之間的匹配，避免不必要的狀況發生[2]。

3電機的節能降耗及相應措施

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

①傳統節能損耗技術。以往對于電機的節能損耗方面主要依靠的技術有三種：自耦降壓啟動、三角降壓啟動以及全壓啟動。對于這三種節能損耗的啟動方式，全壓啟動的方式所產生的電流最大，從而對應的能量也最大，這種方式不僅會對設備產生影響，對于能耗方面也不很友好。另外兩種啟動方式產生的沖擊電流較大，較容易發生設備的故障，但是能耗方面相較于全壓啟動較優。②現代節能損耗技術。為了彌補傳統節能損耗技術的不足，現代節能技術有了較大的提升與改進。主要有以下幾項典型技術：a.軟啟動技術，該技術能夠讓電機能夠在不斷降壓的過程中完成啟動，這是對應產生的電流較小，不僅能夠減少能耗，而且對于維護設備也有很好的效果該項技術后期還加入了啟動信號，能夠通過信號控制來實現節能降損的目的;b.節電器技術，該技術在現代工業中已經得到了很好的普及，該技術通過對于電機兩端的電壓進行降壓從而可以使得電機在運行過程中能耗減少。③降低能耗的具體措施。在電機運行及研發過程中，我們可以依據能耗產生的原理來進行一些操作上與技術上的規范，從而實現節能降損。主要措施有以下幾個方面：a.調整電機的轉動速率，根據電機的運行狀態來調整最大效率的輸出速率，從而減少不必要的能耗;b.定期保養電器元件，我們知道很多設備能耗的產生是由于不必要的摩擦產生的，因此加強對電器元件的維修保養是減少能夠的重要舉措之一[3]。

4結束語

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

參考文獻

[1] 申波.節能降損在農電管理方面的意義和應用分析[J].城鎮建設，2019（3）：193.

[2] 趙清源，余志佳.以"節能降損"為導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.含統一潮流控制器電力系統的控制與優化相關問題研究[D].杭州：浙江大學，2019.

作者簡介

潘文烽（1989-），男，廣西荔浦人;畢業院校：桂林理工大學，專業：環境工程，學歷：本科，職稱：助理工程師，現就職單位：荔浦市節能監察大隊，研究方向：節能監察。