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节能电机的发展现状与电力拖动存在的问题分析王军辉

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王军辉

[导读] 摘要：机电拖动系统主要由电动机、电源、控制设备以及工作机构组成，发电机为重要部件。

        身份证号码：41272619870627xxxx 河南安阳 455000
        摘要：机电拖动系统主要由电动机、电源、控制设备以及工作机构组成，发电机为重要部件。同时，电力拖动常应用在电力生产、机械生产以及冶金等行业当中，为行业经济发展使用的重要传动方式。在电力拖动过程中，节能技术应用广泛，因此，分析拖动工程中的节能技术具有现实意义。
        关键词：节能；电机；发展；电力拖动
        引言
        我国节能电机行业近几年发展很快，节能电机在不同阶段出现了不同的标准。
        1节能电机的发展现状
        我国电机产业目前按照GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》、《高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级》、GB30254-2013等国家标准及工业和信息化部发布的四批《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录》，对电机生产和使用企业实施专项监察。一是全面核查电机生产企业，依法督促企业停止生产达不到强制性能效标准限定值的低效电机。二是对重点企业电机使用情况进行核查，督促企业淘汰低效电机。2015年，国务院发布《中国制造2025》，提出了加强绿色产品研发应用，加快淘汰落后机电产品和技术。工信部和国家质检总局6月21日联合印发《电机能效提升计划（2013-2015年）》，计划提出到2015年累计推广高效节能电机1.7亿千瓦，淘汰在用低效电机1.6亿千瓦。我国目前几个节能电机品种的发展具体体现为：YE4系列超超高效三相异步电动机的发展：2010年4月IEC启动了对IEC60034-30标准的修订工作，决定将IEC60034-30标准分为2个标准，IEC60034-30-1《在线运行交流电机能效分级（IE代码）》和IEC60034-30-2《变速交流电机能效分级（IE代码）》。高效率电机的开发仍然是今后电机技术发展的方向之一，为了填补我国GB18613—2012标准中1级能效电机产品的空白，同时也为了配合国家实施能效“领跑者”计划，下一步有必要开展IE4效率电机的研发，以满足今后国内及出口高效电机市场的需要。以后的总体目标是完成IE4超超高效系列产品设计，并制订产品技术条件。系列产品机座号：H80～H355；功率范围为0.75～355kW；极数为2，4，6，8极；效率平均值为95%，比普通产品高6%。超高速三相永磁同步电动机的发展：发展配套用超高速三相永磁同步电动机，功率范围10～300kW，转速范围1000～50000r/min。向超高速电机设计、制造与测试技术、机床主轴电机、微燃发电、高速储能等领域扩展。低速大转矩永磁同步电动机的发展：低速大转矩一般是指转速<500r/min，额定输出转矩>500N.m的传动系统。应用于球磨机，实现球磨机可靠运转，系统节能10%以上。高性能永磁伺服电机系统的发展：目前，完成永磁伺服驱动系统，电机功率范围为3～15kW的伺服电机在数控机床上的应用。以及永磁伺服驱动系统在纺织机械、包装机械、印刷机械等设备上的应用研究，制订专用的永磁伺服电机产品标准        。永磁同步磁阻电动机的发展：永磁同步磁阻电动机目前在汽车驱动电机上应用较多，下一步需要拓展永磁同步磁阻电动机在工业领域中的应用，开发永磁同步磁阻电动机系列产品，系列产品功率范围为0.55～315kW；机座号为H80～H355；极数为4极；标称转速为3000r/min；调速范围100～5000r/min。总之，发展高效节能电机及拖动设备是我国节能环保产业的重要内容之一。解决节能电机在设计、制造、测试、应用等方面的关键技术难题，从而推动节能电机技术的进步和电机行业的发展。

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        2电力拖动问题相关分析
        2.1控制线路问题
        在机电工程当中，电力拖动的控制线路产生故障的现象较为常见。通常而言，电路故障主要分为3种类型，为突发性故障；为渐变类型故障；为间接类型故障。突发性故障主要存在于电气元件、电动机或者导线当中，当以上物体在使用过程中产生较多热量时，就会散发出焦灼气味，严重时还会导致冒烟或者出现火花等问题。故障产生的主要原因为线路长期超负荷运转，或者线路中的部分电路绝缘层受损，亦或是线路出现短路问题。而渐变类型故障出现的主要原因为元件老化，或者线路接触不良。间接类型故障原因有多种，在特殊情况下，此类型故障的检修存在较高难度。
        2.2电磁调速电机电力拖动问题
        电磁调速电机又称滑差电机，在水泥、轻工、冶金及矿山行业运用得较多。电磁调速电机在运行中常见的几种问题：开、停机操作不当。因该类控制器电源不受起动按钮控制，停机后未及时断开电源，电位器也未调零，电机励磁绕组因电压较高被烧毁；即使停机同时断开控制器电源，起动时控制器电源立即接通，如此时电位器未调零，控制器内的钳位二极管亦会被烧坏。转速不稳，转速表指针摆动。检查测速发电机，发现定子一侧磨损严重，且滑差电机输出轴轴承损坏，运转时跳动，造成测速发电机电压波动。接通电源后指示灯不亮。原因可能是组合开关或印刷电路板插座接触不良，电源未接通；指示灯损坏或未拧紧；熔断器熔丝烧断；电源开关接触不良。主电机运转后电磁离合器不工作。原因可能是电位器断路；稳压管或滤波电容击穿短路；脉冲变压器断线；二极管损坏；单结晶体管和三极管损坏；续流二极管损坏、二极管不通。电磁离合器工作时转速上升不能调节。原因可能是电位器损坏、插脚接触不良。转速表指示不正常。原因可能是二极管在运行时烧坏，不通。表头指示转速与实际转速值无法调节。由于永磁式测速发电机退磁引起；测速发电机有一相短路或断线；转速表里整流管损坏。
        3解决电力拖动问题的方案
        控制线路问题的检修。当电力拖动的控制线路存在故障时，需要对线路展开故障排查和检修，排查过程需要使用多种方法，逐一测试，才可将故障位置精准确认。初步判断故障的大致范围，之后逐渐将范围缩小，进行测量、排查等，最后定位故障，完成检修流程。在具体实践过程中需要首先试验线路，在确保故障范围不会进一步蔓延以及不会对机械设备、元件等产生损伤等前提下，进行测试。为明确故障大致范围，需要先对故障部分通电，之后仔细观察机械设备、电气元件等运行情况，通过拖动线路，测试程序异常与否，进而判断出线路故障范围。初步获知故障范围之后，工作人员可按照特定原理和逻辑展开相应的分析。按照电力拖动线路的控制原理，能够准确观察控制过程产生的异常动作，合理缩小故障范围，此检修方法适合应用在解决较为复杂的线路故障，同时，故障排查效果良好。
        结束语
        随着电机的发展，电气设备种类逐渐多样化，使用电力拖动方式控制电机转定，便于控制，电机运行效率高，同时，对于环境产生的污染较小。由于具备以上优势，该方法被广泛应用。在此过程中，应用合理的节能措施，可解决常见的电力拖动问题，降低能源消耗，对于行业的持续发展意义明显。对此，相关部门以及行业技术人员应了解当前节能电机的实际发展现状，找出电力拖动的常见问题，并采取合理的应对措施。
        参考文献：
        [1]李敏.浅议同步电动机的电力拖动原理[J].科技风，2010（4）.
        [2]卢玉静.谈同步电动机的电力拖动[J].黑龙江科技信息，2012（16）.
        [3]李静梅.电力拖动控制线路与技能训练[J].中国劳动社会保障出版社.2008（10）.