交流异步电机如何节能省电

20221018V1戴政耀

交流异步电机耗电占电网约60%以上，也就是说客户每月缴交电费超过60%以上是交流异步电机消耗用电，因此要节能省电降低电费最最重要必须从交流电机节能省电课题着手。

交流异步电机价格便宜、坚固耐用、故障率低、寿命长，是驱动电机最普遍的产品，但是交流电机主要缺失在于起动电流有冲击电流6-8倍（额定电流）以及起动时机械冲击问题，导致起停电机无法像开关电灯一样，当前市面上各种交流电动机降压启动装置的冲击电流还是无法有效抑制起动冲击电流来满足多次起动需要。

西安西普公司2022年推出瘦斯达产品，采用创新交交变频起动技术，降低起动冲击电流达到两倍额定以下并有效提高起动转矩。瘦斯达可应用于交流异步电机多次起动功能，满足流体机械负载多次起动需要达到节能控制目的，瘦斯达在流体机械节能控制可以有效减少电网容量需求降低基本电费，同时利用多次起动功能可最大程度降低流动电费；瘦斯达解决了传统软启动器的缺陷可顺利应用在各种行业生产机械及工具机械负载的驱动控制。

交流电机节能省电技术分成提高运行效率（选择高效电机）以及提高做功效率（功率X时间）两类，提高运行效率主要是让电机做功运行在最高效率及功率因数课题，本文探讨现有设备如何节能改造就是如何提高做功效率。

不可讳言，电机最省电是做功时开机，不做功关掉电源，这就是开关电灯的原理；因为流体机械设计的最高效率条件是额定转速下允许额定功率，我们针对电动机有效做功课题通过大家所熟悉降压启动装置找到更合适的装置来节能改造并探究其差异原因。

星三角降压起动装置

一般使用星三角传统降压起动装置的用户可以选择瘦斯达软起动替代作节能改造，瘦斯达可按电控柜需要选择软起动拓扑、二合一（内置旁路）或三合一（一体机）；新上项目可直接选择工程配套型产品二合一或三合一拓扑电机驱动装置。

瘦斯达节能改造后影响整个电网系统；电网变压器容量需求降低，功率因数提高，开关没有火花拉弧现象，开关机电机寿命提高，交流电机允许多次起动节能省电（参考标准系列）。

软起动用户需要再节能改造

当前市场上的软启动器不论欧美进口还是国产品的起动特性均无法使用在交流电机节能驱动控制（也就是不允许多次起停控制），因为传统软起动装置采用降压起动原理，交流电机特性起动转矩与电压平方成比例，传统软起动受限于起动电流太大（4-6倍）无法满足电网及交流电机多次起动要求，较低起动转矩特性导致恒转矩负载产业机械、工具机械无法使用，这是传统软起动无主要缺失。

瘦斯达节能型软起动器完全解决了传统软起动器的技术瓶颈，降低起动电流到两倍额定以下，满足多次起动节能控制需要，不影响电网稳定性、开关器件及驱动电机的正常寿命，提高起动转矩满足产业机械及工具机械的起动特性需要。

传统软起动器用户还要作节能改造才能达到节能驱动控制目的，用户可选用瘦斯达-节能型软启动器来替代传统软起动产品。

变频器在流体机械不省电

变频器应用在流体机械节能控制相当普遍，但是变频器无法旁路运行，运行时有15%的额外损耗，中高压多电平变频器有25%的额外运行损耗，再加上变频器本身带来严重电网环境污染问题无法有效解决导致环境污染问题严重（电网谐波、无线电干扰、电磁噪音等），目前电网谐波污染已经影响到二次变电所的供电稳定性，变频器是电网环保的最大杀手，是电网谐波污染最大制造者。因此，变频器绝对不是变频器制造厂所宣传的绿色节能产品。

风机水泵、空气压缩机、冷冻机使用变频器不省电

流体机械负载，风机、水泵、空气压缩机、冷冻压缩机等如果使用变频器节能驱动控制，则变频器驱动系统自身运行损耗15%~25%（用户可能没有察觉到），电网环境污染问题严重，电机寿命严重缩短，购买时投资成本高、产品故障率高还无法达到预期节能省电目标。

     流体机械驱动系统原始设计都是不允许调速运行，在额定转速下才能运行最高效率；因此变频器应用在流体机械只能软起停控制，也就是变频器不能调速运行只能当作软起动装置来使用。变频器因为不能旁路运行导致用户全速时额外增加15%运行损耗（中高压25%），而且带来严重的电网环境污染问题。

变频器最省电是错误的宣传

当前节能市场上最大的误导就是“变频器最省电”，其实变频器不是神不可能省电，压缩机不允许调速，调速以后效率下降并产生故障（无法润滑），变频器本身15%（中高压25%）的运行损耗外还带来严重电网环境污染问题，严重缩短驱动电机寿命才是真的。

电机PWM噪音严重污染整个环境

   在机场的行李输送带或酒店恒压供水系统常常可以听到变频器不断起停的PWM电磁噪音，（因为水泵驱动系统不允许调速，变频器只能使用在软起动功能），而机场的旅客提取行李大厅更是变频器噪音不可忍受的地方，使用变频器不但不节能省电，而且还更耗电15%左右，环境污染问题严重无法有效解决，驱动电机PWM的刺耳噪音严重影响到旅客的安宁。所以通用机械负载应用变频器驱动控制必须事先考虑到运行损耗及环境污染问题。

变频空调不省电

     空调制冷压缩机原始设计最高效率是额定转速下运行，改变转速将会劣化运行效率，甚至于故障损坏，因此最高能效比空调驱动技术一定是直接驱动控制；如果使用可调速压缩机不但成本高而且运行效率急速下降；加上变频器驱动系统本身15%的运行损耗及电网环境污染问题严重，因此变频空调一定不省电是毫无疑问的。采用瘦斯达直接驱动控制压缩机主机，多次起停也不会影响到电网及驱动系统的正常寿命。

中央空调压缩主机也可节能省电

     瘦斯达解决了交流电机起动冲击电流的问题，将起动电流限制在两倍以内，电网、电机等整个驱动系统允许多次起动而不会影响正常寿命，起停电机像开关电灯一样方便。瘦斯达应用于中央空调系统主机的驱动控制可以多次起动不会影响到整个电网安全性，瘦斯达采用旁路运行没有环境污染问题，真正达到有效节能控制目的。

备注：

1. 流体机械驱动系统泛指有储能装置系统（带有水箱、水塔、储气罐的系统等），能够利用储能装置的上下限极限开关控制电机。流体机械包括风机、水泵、空气压缩机、冷冻机、油泵电机等负载。

2. 电机节能省电是相对采用不同节能控制方式得到的节能省电效果比较，不省电并不是绝对值，而是与哪一种节能方式比较；本文所提变频器不省电的真正意思是变频器达到不到你所认知（预期）的节能效果，因为变频器有运行损耗、有严重环境污染问题需要治理、电机寿命缩短及产品故障率高等问题需要一并考虑。