呂小強

摘 要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使得新的工藝和設(shè)備不斷得到開發(fā)和應(yīng)用，這些設(shè)備在為人們的生產(chǎn)生活提供便利的同時，也使得社會對于能源的需求不斷增加。電力能源作為當(dāng)前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的能源，也因此受到了更加廣泛的關(guān)注。文章針對電力拖動的特點對電力拖動技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并對其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了評價。

關(guān)鍵詞：電力拖動節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用；經(jīng)濟(jì)效益；評價

中圖分類號：TE43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）26-0001-02

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，各種各樣的電氣設(shè)備也在迅速涌現(xiàn)，對于電力能源的需求不斷增加。在目前能源危機日益緊張的背景下，做好節(jié)能工作，節(jié)約用電，不僅關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更關(guān)系著社會的可持續(xù)發(fā)展，需要引起相關(guān)技術(shù)人員和管理人員的重視，根據(jù)生產(chǎn)的實際情況，采取相應(yīng)的電力拖動節(jié)能技術(shù)，盡可能減少電機的容量，降低其負(fù)載，實現(xiàn)節(jié)能的目的，推動企業(yè)和社會的健康發(fā)展。

1 電力拖動概述

所謂電力拖動，是指以電動機作為原動機，拖動機械設(shè)備運動的一種拖動方式，也稱電機傳動。電力拖動是隨著電動機的發(fā)展而產(chǎn)生和發(fā)展起來的，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動下，各種新的機械設(shè)備不斷涌現(xiàn)，對于拖動方式也提出了更高的要求，如要求具備較高的調(diào)速精度、較寬的速度調(diào)節(jié)范圍、對于張力、轉(zhuǎn)矩、加速度等的有效控制，使得傳統(tǒng)以蒸汽機、柴油機等為原動機的拖動方式遇到了很大的困難，而電力拖動則能夠有效滿足以上技術(shù)要求，因此，在冶金、石油、交通、機械、輕工、國防等眾多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)前社會生產(chǎn)中一種不可或缺的傳動方式。電力拖動的特點在于，電動機設(shè)備的體積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他動力裝置，同時對于環(huán)境污染小，便于控制，運行性能好，傳動效率高，可以有效的節(jié)約能源。正是由于電力拖動的這些特點，以及其在社會發(fā)展中的重要地位，應(yīng)用電力拖動節(jié)能技術(shù)，減少電能消耗，實現(xiàn)節(jié)能降耗，有著極其重要的現(xiàn)實和長遠(yuǎn)意義，應(yīng)該得到相關(guān)部門和技術(shù)人員的重視。

2 電力拖動節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)效益評價

2.1 電力拖動節(jié)能技術(shù)的節(jié)能原理

在實際生產(chǎn)中，電力拖動節(jié)能技術(shù)多用于風(fēng)機以及泵類設(shè)備中，而要想真正實現(xiàn)節(jié)能，應(yīng)該從電動機和生產(chǎn)設(shè)備兩個方面進(jìn)行分析。

2.1.1 對于電動機而言

①應(yīng)該選擇大小合適的電動機，確保電動機的負(fù)載率在80%以上，避免出現(xiàn)“大馬拉小車”的情況。同時，應(yīng)該結(jié)合實際生產(chǎn)情況，確定電動機的類型，從轉(zhuǎn)子效率考慮，鼠籠式電動機優(yōu)于繞線式電動機；從功率因數(shù)考慮，高速電動機優(yōu)于低速電動機；從電壓等級考慮，當(dāng)生產(chǎn)負(fù)載較大時，高壓電動機優(yōu)于低壓電動機。

②如果經(jīng)濟(jì)條件允許，要盡量選擇節(jié)能電動機，雖然其價格與普通電動機相比，要高出約20%左右，但是從長期運行和節(jié)能效果方面考慮，節(jié)能電動機的總體效益要高于普通電動機。

③泵類設(shè)備和風(fēng)機類設(shè)備耗電量十分巨大，而且其運行速度對于電能的消耗影響巨大，如果這些設(shè)備的運行速度較額定速度高出2%，則耗電量會增加8%。因此，要結(jié)合實際情況，選擇能夠與負(fù)載相匹配，可以滿負(fù)荷運行的電動機。

2.1.2 對于生產(chǎn)設(shè)備而言

這里主要針對油田和石化企業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的抽油機進(jìn)行分析。

①改變電機運行方式。相關(guān)測試表明，當(dāng)抽油機處于正常運行狀態(tài)時，其負(fù)荷一般在3～9 kW，但是在對電機進(jìn)行選擇時，多采用15～30 kW的電機，由于電機啟動時力矩相對較大，很容易造成電能的損耗。針對這種情況，可以通過控制線路，將電機三角形啟動運行改為三角形啟動和星形運行，可以有效實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

②應(yīng)用變頻調(diào)速器。在實際生產(chǎn)中，抽油機以及其他泵類設(shè)備可能會出現(xiàn)實際排量小于泵排量的現(xiàn)象，造成電能的損耗。而變頻調(diào)速器的工作原理，就是當(dāng)檢測到以上情況時，利用壓力信號，向變頻系統(tǒng)進(jìn)行反饋，由系統(tǒng)降低頻率，進(jìn)而減少電動機的轉(zhuǎn)速和泵排量，實現(xiàn)節(jié)能的效果。

③采用軟啟動。通過軟啟動的方式，可以利用內(nèi)部線路，對電機的電源電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)電機的輸出功率。當(dāng)抽油機處于運行狀態(tài)時，電機載荷由于設(shè)備的上下運動，會呈現(xiàn)出曲線變化，電機的輸出功率也會隨之不斷改變，在設(shè)備中加入軟啟動節(jié)能器，可以通過相應(yīng)的設(shè)備，對電機荷載變化進(jìn)行隨時檢測，并反饋給控制線路，由控制線路對電機的輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.2 電力拖動節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)效益評價

①對于電動機的選擇和更換，受不同電動機類別、市場價格、性能參數(shù)等的限制，無法對其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行有效評價，需要相關(guān)管理人員和技術(shù)人員根據(jù)實際情況靈活分析，這里不再贅述。

可以看出，在將電機運行方式由三角形改為星形后，平均每臺設(shè)備減少了1.18 kW的有用輸出功率，而且功率因數(shù)有了很大的提高，線路損耗大大減少，結(jié)合設(shè)備的各項技術(shù)參數(shù)以及工作時間，每一年每臺設(shè)備都可以減少約120 881.8 kW·h的電能損耗，而改造資金只需要1 500元左右，兩個月就可以收回資金，具有十分顯著的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。

③變頻調(diào)速器的應(yīng)用：選擇3臺泵類設(shè)備，對使用變頻調(diào)速器和不使用變頻調(diào)速器的情況進(jìn)行對比分析，對比參數(shù)包括實際排量、電機輸出功率、功率因數(shù)等。以其中一臺注水泵為例，沒有使用變頻調(diào)速器的情況下，其實際排量為13.2 m3/h，電機輸出功率為33.23 kW，功率因數(shù)為0.758；使用變頻調(diào)速器后，實際排量為11.7 m3/h，電機輸出功率為25.7 kW，功率因數(shù)為0.979。可以看出，在額定排量不變的情況下，使用變頻調(diào)速器后，電機的輸出功率有所減少，帶動了能耗的降低。相比之下，3臺變頻器及相應(yīng)附件的投資成本較高，達(dá)到19萬元，但是也可以在一年之內(nèi)收回，而且變頻器的使用壽命較長，投入與產(chǎn)出比可以達(dá)到1？誜4.2，節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益均十分明顯。

④軟啟動節(jié)能器的應(yīng)用：選擇一臺抽油機安裝了軟啟動器進(jìn)行測試，測試結(jié)果表明，電機的輸出功率有所下降，有一定的節(jié)能效果，但是并不十分明顯，其經(jīng)濟(jì)效益也不夠突出。造成這種情況的原因，主要是該方法尚處于實驗階段，不成熟，需要相關(guān)技術(shù)人員的努力研發(fā)和改進(jìn)。

3 結(jié) 語

總而言之，在當(dāng)前的社會背景下，電力拖動技術(shù)在多個領(lǐng)域都得到了十分廣泛的應(yīng)用，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成了巨大的影響，因此，做好電力拖動節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)節(jié)能降耗，對于企業(yè)自身以及社會的可持續(xù)發(fā)展而言都是十分重要的，應(yīng)該引起相關(guān)管理人員和技術(shù)人員的充分重視，采取合理有效的節(jié)能措施，在減少生產(chǎn)過程中的能源消耗，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉琨，劉念，冉立，等.發(fā)電廠電力拖動系統(tǒng)的節(jié)能研究[J].四川電力技術(shù)，2009，（2）.

[2] 何躍文.試論電力拖動自動控制系統(tǒng)[J].科協(xié)論壇，2012，（10）.

[3] 牟應(yīng)華，陳玉平.基于節(jié)能的電力拖動選擇[J].廣西輕工業(yè)，2007，（12）.

[4] 舒服華，王艷.電機節(jié)能降耗技術(shù)和方法探討[J].電機技術(shù)，2008，（3）.