永磁電機(jī)占行業(yè)能耗的80%，電動(dòng)系統(tǒng)是可以節(jié)省能源的潛在領(lǐng)域之一。其耗損在整體上占20~30%，能夠使效率提升，主要是因?yàn)樵诠ぷ鲿r(shí)將建立了磁場(chǎng)，而且轉(zhuǎn)子與磁場(chǎng)是同步運(yùn)轉(zhuǎn)的，另無感應(yīng)電流勵(lì)磁使電機(jī)功率無循環(huán)的接近1，大大節(jié)省功率。

永磁節(jié)能電機(jī)的選擇/更換

那些希望提高被動(dòng)能效的人經(jīng)?？紤]以更換電動(dòng)機(jī)為出發(fā)點(diǎn)，特別是在現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)陳舊且需要重繞的情況下。

主要國家決心在不久的將來停止低效率電機(jī)的銷售，這一趨勢(shì)得到了加強(qiáng)。基于IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)對(duì)三個(gè)效率等級(jí)(IE1，IE2，IE3)的定義，許多國家/地區(qū)已經(jīng)制定了一項(xiàng)計(jì)劃，逐步迫使IE1和IE2電機(jī)的銷售達(dá)到IE3的要求。

例如，在歐盟，到2015年1月，低于375 kW的電動(dòng)機(jī)必須符合IE3要求(EC 640/2009)。

更換舊電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)原因：

受益于新型高性能電機(jī)的優(yōu)勢(shì)(請(qǐng)參見圖 K16)

與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)相比，高性能電動(dòng)機(jī)可以根據(jù)其額定功率將運(yùn)行效率提高多達(dá)10%。相比之下，經(jīng)過倒卷的電動(dòng)機(jī)的效率與原始電動(dòng)機(jī)相比降低了3%至4%。

過去，設(shè)計(jì)人員傾向于安裝超大型電機(jī)，以提供足夠的安全裕度并消除故障風(fēng)險(xiǎn)，即使在極不可能發(fā)生的情況下也是如此。研究表明，至少三分之一的電動(dòng)機(jī)明顯超大，并且在其額定負(fù)載的50%以下運(yùn)行。

然而：超大型電動(dòng)機(jī)更昂貴。有時(shí)，超大型電動(dòng)機(jī)的效率要比尺寸正確的電動(dòng)機(jī)低：電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載的30%至100%之間運(yùn)行時(shí)處于其最有效的工作點(diǎn)，并且能夠在120%的額定負(fù)載下維持較短的時(shí)間。

當(dāng)負(fù)載低于30%時(shí)，效率會(huì)迅速下降。電動(dòng)機(jī)無法滿負(fù)荷工作時(shí)，功率因數(shù)會(huì)急劇下降，這可能導(dǎo)致對(duì)無功功率收取費(fèi)用。

知道能源成本占電動(dòng)機(jī)生命周期成本的97%以上，因此購買更昂貴但效率更高的電動(dòng)機(jī)可以很快獲利。

但是，在決定是否更換電動(dòng)機(jī)之前，必不可少的是：考慮到電動(dòng)機(jī)的剩余使用壽命。請(qǐng)記住，即使電動(dòng)機(jī)明顯過大，更換電動(dòng)機(jī)的費(fèi)用也可能不合理，如果電動(dòng)機(jī)的負(fù)載很小或不經(jīng)常使用(例如，每年少于800小時(shí)，請(qǐng)參見圖 K17)。

確保新電動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵性能特征(例如速度)與現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)相同。

永磁節(jié)能電機(jī)控制原理

電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)/控制方法應(yīng)始終基于系統(tǒng)級(jí)分析，并考慮多種因素，例如變速要求，總體效率和成本，機(jī)械約束，可靠性等。

為了確保最佳的總體能效，必須根據(jù)電機(jī)的應(yīng)用仔細(xì)選擇電機(jī)的控制系統(tǒng)：

對(duì)于恒速應(yīng)用，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器提供了廉價(jià)，低能耗的解決方案。根據(jù)系統(tǒng)的約束，可以使用三種啟動(dòng)器：

直接在線啟動(dòng)器(接觸器)

星三角啟動(dòng)器：如果負(fù)載允許啟動(dòng)扭矩為標(biāo)稱扭矩的1/3，則可以限制浪涌電流

軟起動(dòng)器：當(dāng)Star Delta起動(dòng)器不適合執(zhí)行有限的沖擊電流功能時(shí)，以及是否需要軟制動(dòng)時(shí)。

等速應(yīng)用示例：通風(fēng)設(shè)備，儲(chǔ)水泵，廢水處理攪拌裝置，輸送機(jī)等。

當(dāng)應(yīng)用需要改變速度時(shí)，變速驅(qū)動(dòng)器(VSD)提供了一種非常有效的主動(dòng)解決方案，因?yàn)樗梢哉{(diào)整電動(dòng)機(jī)的速度以限制能耗。

它可與傳統(tǒng)的機(jī)械解決方案(閥門，風(fēng)門和節(jié)氣門等)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，尤其是在泵和風(fēng)扇中，傳統(tǒng)的機(jī)械解決方案的工作原理是在電動(dòng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過阻塞管道來損失能量。

VSD還提供了改進(jìn)的控制，并降低了噪聲，瞬態(tài)效應(yīng)和振動(dòng)。通過將這些VSD與量身定制的控制設(shè)備結(jié)合使用，可以獲得更多優(yōu)勢(shì)。

由于VSD是昂貴的設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生額外的能量損失，并且可能是電氣干擾的源頭，因此應(yīng)將VSD的使用僅限于本質(zhì)上需要變速或精細(xì)控制功能的應(yīng)用。

變速應(yīng)用示例：吊裝，在機(jī)床中定位，閉環(huán)控制，離心泵或通風(fēng)(不帶節(jié)流閥)或增壓泵等。