Operation&Maintenance
使用保养
异步电动机的起停能耗与节能措施梁江涛
王荣祥
工矿设备多数采用异步电动机拖动，部分电动机工作环境恶劣，任务繁重，频繁的启动和制动过程消耗大量电能。采取有效措施降低电动机启、停过程中的能量损耗具有重大意义，各部门均应关注。
1.启动和制动过程的能量损耗
包括：电动机定子绕组和转子绕组的铜损耗；电动机主磁场产生的铁损耗：风阻及摩擦引起的机械损耗；运转中存在的其他附加损耗（统称为杂散损耗）。
在调压调速和变频调速系统中，除上述能量损耗外，系统中的二极管、晶闸管、电抗器和换流电路等都有一定的功率损耗。一般情况下，这些元件的功率损耗可以附加到定子绕组的铜耗中去，以方便简化系统能量
启动方式直接启动
绕线电动机转子申电阻启动
变频电源直线加速
A R
电路图及连接方式
KN
XM
166工程矾友摄
CM&M2010.05
损耗的分析计算。同时，在探讨电动机的能量损耗时，可只考虑定子和转子电路的铜损耗，忽略电动机的铁损耗、机械和杂散损耗等，以简化对损耗的量化研究。
空载情况若采用能耗制动，则电动机的能量损耗可用下式表示，即！ Wes-/ain 2
式中W。
J 03 R,
电动机能量损耗，电动机转动惯量，
回转角速度，定子绕组电阻
Rz—转子绕组电阻折算至定子边的电阻。
2.不同启动和制动方式与能量损耗关系
矿山铲装、提升等起重设备通过电动机动能驱动负载，并随时使负载几种启动和制动方式的损耗计算
位能发生变化。如果选择合理的电动机启动和制动方式，有效地传递加速和减速时的动能或回收重载下放的位能（转变成电能），将会减少能量损耗。
起重机起升机构整个工作过程中有起升加速、稳定运行、减速和下降时的加速、稳定运行和减速（制动等过程，其特性曲线分布于四个象限之间，计算项目繁多。下面仅将起升加速和下降减速（制动）时能量损耗计算结果列于附表。异步电动机几种启动控制方式的能量损耗情况如附图所示。
一般来说，对于相同的启动转矩，笼型异步电动机直接启动的损耗最大。绕线式异步电动机因转子串有电阻抑制了启动电流，故产生的损耗显著降低。采用变频电源装置进行直线加速时，可大幅降低损耗：对于设
工作情况与启动、制动方式
@ n
起升加速
电磁抱闸下放减速起升加速（取R=3Q）能耗制动下放减速
起升变频线性加速（t=3s）变频下放减速再生制动
启动、制动过程中
的损耗J 220×103
149×103 126×103 102×103 4×103 3.5x103
备注空载情况
电机负载转矩 T,=0时