西門子6ES72317PD220XA0模塊S7-200

電機轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)中都會發(fā)生振動，轉(zhuǎn)子的振幅隨轉(zhuǎn)速的增大而增大，到某一轉(zhuǎn)速時振幅達到大值（也就是平常所說的共振），超過這一轉(zhuǎn)速后振幅隨轉(zhuǎn)速增大逐漸減少，且穩(wěn)定于某一范圍內(nèi)，這一轉(zhuǎn)子振幅大的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。

此外功率一定時，電機轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。例如提升機電機，需要頻繁正反轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)矩很大，轉(zhuǎn)速就很低，電機體積龐大，價格昂貴。當電機轉(zhuǎn)速較高時，還需考慮電機的臨界轉(zhuǎn)速。這個轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子的固有頻率。當轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，接近2倍固有頻率時振幅又會增大，當轉(zhuǎn)速等于2倍固有頻率時稱為二階臨界轉(zhuǎn)速，依次類推有三階、四階等臨界轉(zhuǎn)速。
轉(zhuǎn)子如果在臨界轉(zhuǎn)速下運行，會出現(xiàn)劇烈的振動，而且軸的彎曲度明顯增大，長時間運行還會造成軸的嚴重彎曲變形，甚至折斷。電機的一階臨界轉(zhuǎn)速一般在1500轉(zhuǎn)/分以上，故而常規(guī)低速電機一般不考慮臨界轉(zhuǎn)速的影響。反之，對2*速電機，額定轉(zhuǎn)速接近3000轉(zhuǎn)/分，則需考慮該影響，需避免讓電機長期使用在臨界轉(zhuǎn)速范圍。
一般來說，提供了驅(qū)動的負載類型、電機的額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速便可以將電機大致確定下來。但如果要優(yōu)化地滿足負載要求，這些基本參數(shù)就遠遠不夠了。還需要提供的參數(shù)包括：頻率，工作制，過載要求，絕緣等級，防護等級，轉(zhuǎn)動慣量，負載阻力矩曲線，安裝方式，環(huán)境溫度，海拔高度，戶外要求等，根據(jù)具體情況提供。

電機的七種節(jié)能方案電動機耗能表現(xiàn)主要在以下幾方面：一是電機負載率低。由于電動機選擇不當，富裕量過大或生產(chǎn)工藝變化，使得電動機的實際工作負荷遠小于額定負荷，大約占裝機容量30%~40%的電動機在30%~50%的額定負荷下運行，運行效率過低。
二是電源電壓不對稱或電壓過低。由于三相四線制低壓供電系統(tǒng)單相負荷的不平衡，使得電動機的三相電壓不對稱，電機產(chǎn)生負序轉(zhuǎn)矩，增大電機的三相電壓不對稱，電機產(chǎn)生負序轉(zhuǎn)矩，增大電機運行中的損耗。另外電網(wǎng)電壓長期偏低，使得正常工作的電機電流偏大，因而損耗增大，三相電壓不對稱度越大，電壓越低，則損耗越大。
三是老、舊(淘汰)型電機的仍在使用。這些電機采用E級絕緣，體積較大，啟動性能差，效率低。雖經(jīng)歷年改造，但仍有許多地方在使用。四是維修管理不善。有些單位對電機及設(shè)備沒有按照要求進行維修保養(yǎng)，任其長期運行，使得損耗不斷增大。
因此，針對這些耗能表現(xiàn)，選擇何種節(jié)能方案值得研究。電機節(jié)能方案大致有七種。專家一一分析說，選用節(jié)能型電動機。高效電動機與普通電動機相比，優(yōu)化了總體設(shè)計，選用了高質(zhì)量的銅繞組和硅鋼片，降低了各種損耗，損耗下降了20%~30%，效率提高2%~7%;投資回收期一般為1~2年，有的幾個月。

相比來說，高效電動機比J02系列電動機效率提高了0.413%。因此用高效電動機取代舊式電動機勢在必行。適當選擇電動機容量達到節(jié)能。對三相異步電動機3個運行區(qū)域作了如下規(guī)定：負載率在70%~100%之間為經(jīng)濟運行區(qū);負載率在40%~70%之間為一般運行區(qū);負載率在40%以下為非經(jīng)濟運行區(qū)。
電機容量選擇不當，無疑會造成對電能的浪費。因此采用合適的電動機，提高功率因數(shù)、負載率，可以減少功率損耗，節(jié)省電能。采用磁性槽楔代替原槽楔。磁性槽楔主要降低異步電動機中的空載鐵損耗，空載附加鐵損耗是由齒槽效應(yīng)在電機內(nèi)引起的諧波磁通而在定子、轉(zhuǎn)子鐵芯中產(chǎn)生的。
定子、轉(zhuǎn)子在鐵芯內(nèi)感生的高頻附加鐵損耗稱為脈振損耗。另外，定子、轉(zhuǎn)子齒部時而對正、時而錯開，齒面齒簇磁通發(fā)生變動，可在齒面線層感生渦流，產(chǎn)生表面損耗。脈振損耗和表面損耗合稱高頻附加損耗，它們占電機雜散損耗的70%~90%，另外的10%~30%稱為負載附加損耗，是由漏磁通產(chǎn)生的。

雖然使用磁性槽楔會使啟動轉(zhuǎn)矩下降10%~20%，但采用磁性槽楔的電動機比采用普通槽楔的電動機的鐵損耗可降低60k，而且很適應(yīng)空載或輕載啟動的電動機改造。采用Y/△自動轉(zhuǎn)換裝置。為解決設(shè)備輕載時對電能的浪費現(xiàn)象，在不更換電動機的前提下，可以采用Y/△自動轉(zhuǎn)換裝置以達到節(jié)電的目的。

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