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如何提高齿轮电机的效率

点击次数:  更新时间:2020-7-2 15:52:02  【打印此页

随着人们对 日益严重的能源危机的 担心 , 电机效率已经成为重要的 、 适时 的话题。 这是因为, 电机用掉了美国国 内生产用电量的 63% — 70% , 占美国总 电能消耗量的 23% 。 但是 , 到 目前为止 , 大多数用于改 善电机效率的工作都只集中在电机总耗 电量 的 10% 左 右 。 原 始设 备制造 商(OEM) 机械设计人 员可以 为能源节约 做出独特的贡献 , 方法是谨慎地选择和 使用合适的新型 电机、 齿轮电机以及驾 驶装置 。

一.三相胜过单相

 三相电机的效率通常要高于单相电 机。 例如 , 单相 1/20 马 力 (37W) 齿轮 电机的效率可能是 53% , 而三相电机的 效率则可以达到 64% 。 除 了效率更高之外, 三相 电机也更 加可靠。 
单相电机不能 自启动。 因此 , 人 们开发 了多种不同的启动机制 , 这些启 动机制会增加成本、 零件数量 , 而且可 能是导致电机寿命无法最大化的弱点所 在。 那么 : 既然三相电机如此之好, 为 什么没有完全替代单相电机呢? 这是因 为有许多工业设备装置 中没有提供三相 电源 。

二.使用变频器 

一种合理的解决方案是使用变频器 将 115 或 230V 的单相输入电压转换为频 率从0 — 120Hz 可调的230V 三相输出, 作 为三相电机的电源。 得益于成本不断降低 的电子产品 , 变频器 (VFD) 变得体积更 小, 功能更多, 而且还提供了额外功能, 丝毫不逊色于低成本的直流调速器。 根据 ARC Advisory Group 的数 据 , 在 2007 年, 小功率 VFD 的全球市 场总值超过70 亿美元 , 而且预计到2012
年将增长到近 110 亿美元。 虽然经济比 较疲软 , 但小功率交流驱动器的市场需 求仍然很强劲 , 这是因为工业基础设施 姗姗来迟的现代化终于开始起步了。 据美国能源部估计, 使用VFD 来控 制速率, 所节省的能源将高达电机总耗 电量的 18% 。 在电扇、 鼓风机以及抽吸 应用 中, VFD 可以节省大量的能源 。与使用机械系统来减少流量相比 , 在 VFD 中安装压力传感器能够更精确 高效地调节流量。 在风扇 , 鼓风机或抽 吸应用中使用VFD , 当工作在额定速率 的 80% 时 , 能量消耗可以降低一半。 对分马 力电机而言 , VFD 要比简单 的直流调速器稍微责一些。 但是它们提 供 了许多新的功能 , 比如通过软启动来 降低对机械部件的震动并延长设备的使 用寿命

三.不要忘记传动效率

 为了最大化齿轮电机系统的总体效 率, 要避免低的传动效率抵消电机效率 的增加。 虽然直角蜗轮减速器是一种空 间利用率很高的方案, 但是它们的效率 只有50% 或更低 , 而平行轴减速器 中的 正 齿轮和斜齿轮的 效率通常可以达到
 98% 左右。


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