高效节能电机是指具有高效率的电机，是绿色环保的电机。高效电机采用新型电机设计、通过降低电磁能、热能及机械能的损耗，提高输出效率。结构简单，坚固耐用。

那么高效节能电机到底能省多少电？这是很多客户都在纠结的一个问题。不妨举个例来说的更明了：

某企业之前用Y系列普通7.5KW电机，厂里一共10台同时操作，每天运转8小时，每年运行300天。今年这家企业升级了设备，换了10台型号为YX3-132M-4P-7.5KW的电机，功率还是一样的，但是却省电不少。

7.5KW的相同功率，普通Y电机的效率为87%，高效节能电机效率90.1%，则全年：

Y-132M-4P-7.5KW运行一年的电量为：（7.5/0.87）*8*300=20689.6度

YX3-132M-4P-7.5KW运行一年的电量为：

（7.5/0.901）*8*300=19977.8度

使用高效节能电机后一台全年节电：20689.6-19977.8=711.8度

该企业使用10台7.5KW高效节能电机，则一年可节电7118度！

相关数据显示：我国电机用电量占总用电量的比重可达50%，占工业用电量的比重接近70%。因此，要降低单位GDP能耗，在电机领域大有可为，而高效节能电机可作为节能的突破口。

高效节能电机的节能效果显着，通常情况下，效率可提高3%-5%左右，超高效电机效率更高。由此可见，提高电机效率，降低电机能源消耗，研发推广应用高效、超高效电动机，具有其十分重要的国家能源战略意义和现实的社会效益。

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因为拖动负载的功率使用角速度与转矩的乘积标识的，所以改变电动机的角速度自然能够改变功率。所有调节电动机的转速可以收到很好的节能效果。调速方法有很多，常用的调速方法有以下几种：

1.变机调速：变极调速是通过改变定子绕组接线方式来改变电动机极数，从而实现顶动机转速的变化。变极调速时，应同时对调定子两相接线，这样才能保证调速后电动机的转向不变。变极调速的控制结构简单、价廉、可靠性高，效率良好。其最大缺点是有级调速。

2.变频调速。变频调速就是用变频器同时控制电动机的定子电压和频率来改变同步转速的一种调速方法。总的说来，变频调速范围大，课实现武技调速，效果好，但变频装置比较复杂，投资大。变频调速是现代交流调速极数的主要方向，它课实现无级调速，适用于恒转矩和恒功率负载。

3.定子调压调速：定子调压调速是通过改变定子端电压，从而使异步电动机的机械特性发生变化，在一定负载转矩下，电动机转速将随着端电压的变化而变化。这种接线方式各相电流平衡且对称，作为驱动电动机来说是最接近于正弦波的驱动。调压调速属于低效调速方式，但对风机、水泵类负荷，特别是当流量小时，节能效率和功率因数均有所提高。调压调速的特点是线路简单、可靠、价格低、维护方便。

4.转子串电阻调速。

5.串级调速分为机械串级调速和晶闸管串级调速。

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在试验机控制系统中，采用工控机测量冲击电压电流波形时，电磁干扰是影响测试结果的重要问题。为了使测量结果尽可能的准确，除了让分压器尽可能的靠近试品接地和在测量电缆末端增设衰减器等常规措施外，在测量回路中采用同轴电缆的平衡接法，能够消除由于地电位的升高而引起的电缆的共模干扰。

两根电缆的长度和波阻抗必须相同，并且首末端同时匹配。通过以上措施，减弱了球隙瞬间放电引起的电磁干扰，消除了地电位的升高引起的共模干扰。

抗干扰能力低是步进电机在控制电路中的一个显著缺点，要保证步进电机稳定可靠工作，必须采取相应的措施保护步进电机及其驱动器。该控制系统在设计时采取了以下必要的保护措施：

1）安装隔离变压器和低通滤波器，防止强脉冲干扰信号串入步进电机的供电电源，烧坏步进电机驱动器的供电模块；

2）遵守“一点接地”原则，将步进电机的PE端、脉动信号的负端、方向信号负端、电源滤波器外壳、步进电机的外壳、以及步进电机和驱动器之间的电缆保护套一点接地并且接在屏蔽箱的外壳上；

3）在脉冲信号和方向信号的输入端增加瞬态电压抑制二极管（TVS），保护步进电机驱动器。

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电机扭矩测试台软件主要是控制硬件部分协同工作，控制伺服转速、方向，控制气缸松开、压紧，并实时采集输出信号数据，将所数据实时保存并绘制测试报告，以反映各参数之间的特性，并完成数据的分析处理。

软件主要有如下几个模块：

（1）数据存储模块：系统运行配置文件存储为ini配置文件；EPS电机的基本参数信息、伺服控制参数、实时采集数据等存放于SQLSERVER数据库，方便查询修改。

（2）基本设置模块：主要用来设置包括转速、产品型号、产品名称、判定参数、采集卡的各模拟量、数字量和计数器采集通道与实际参数的对应关系，以及用于测试绘制图表的各项坐标参数值如：角度、电压等。产品编号支持自动编号和扫描枪输入。

（3）权限管理模块：因系统配置比较灵活，为避免不恰当的误操作，以及测试数据结果的保密要求等分配相应的权限。

（4）测量功能模块：启动测试后将按照规定的流程进行一次完整的检测并计算测试结果、绘制图件报告，测试过程中可以手动干预退出检测。

测试程序流程如下：

①检测EPS电机是否安装，自动寻找起测点。

②伺服逆时针回转45°，稳定200ms，然后顺时针转动45°，并启动采集线程，实时绘制扭矩与角度关系曲线；伺服先回转45°是为了消除伺服启动过程加速时造成扭矩跳动，影响测试的真实性。

③伺服顺时针回转45°，稳定200ms，然后逆时针转动45°，并启动采集线程，实时绘制扭矩与角度关系曲线。

④正反行程测试完成后，伺服电机回到系统初始零位并松开气缸，根据测试数据计算正、反形成的损耗扭矩和波动扭矩，与基准值比较后判断产品是否合格。

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风机运行中实际风量仅为额定风量的一部分，风机远离额定工作点运行，其实际运行效率很低，能耗浪费问题严重。由于挡板的存在，挡板前后存在压差，消耗了很大一部分能量，同时加大了对管道和风机的磨损。采用人工方式来调节挡板，操作麻烦，实时性差。电动机直接启动，启动电流为额定电流的6～8倍，严重影响电动机的绝缘性能和使用寿命，并会对电网造成较大冲击。电动机运行功率因数最高为0.8，功率因数低，无功损耗大。

技术改造节能原理项目通过技术改造，新增高、低压变频器系统，以调节电动机运行频率（转速）的方式替代了原有的调节风门的运行方式，从而起到节省电能、提高功率因数、改善运行工艺的作用。从风机的运行曲线图来分析采用变频调速后的节能效果。

项目技术改造方案通过新增的高压变频器系统与低压变频器系统，使风机可以在变频运行状态和工频运行状态间进行切换，即使在变频器发生故障时也不会影响风机的运行，保证不因增加高压变频器系统与低压变频器系统而降低原有系统的整体可靠性，同时在变频运行时，调节电动机转速，达到节能效果。

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系统结构组成及工作原理电子式蠕变持久试验机主要用来完成材料拉压、蠕变、松弛、持久、周期性加载等力学试验，它主要由3个部分构成，分别为运动模块、测量模块和控制模块。运动模块主要由步进电机、联轴器、丝杠螺母以及横梁夹具等组成。其工作原理如下：步进电机通过联轴器带动滚珠丝杠转动，由丝杠螺母传动驱动横梁作直线运动，并利用夹具实现对试件的拉伸压缩。测量模块主要由位移传感器，力传感器、引伸计、放大器以及AD采集卡等构成。

步进电机多用于开环控制，但为了提高试验机精度，作者利用位移传感器对其进行位置闭环控制，用来对开环控制误差进行有效的校正与补偿。力传感器和引伸计分别用来测量拉伸过程中的作用力和变形量。

控制模块主要由上位机、电机控制卡和细分驱动器等组成。上位机将采集的数据进行实时处理后，给电机控制卡发送位置、速度和加速度指令；电机控制卡按照接收到的指令，产生相应的脉冲信号；细分驱动器依据产生的脉冲信号，使步进电机实现平稳运转。

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丝网印刷间距调整系统电气包括间距调整电机、固态继电器、浪涌吸收器、终端继电器、交流电源等。与固态继电器接通的直流电源的电压为24V，与间距调整电机接通的交流电源的电压为110V。其中上、下限位传感器的开关量输出端与PLC输入模块连接，按钮开关接在PLC工作电源与PLC输入模块之间，PLC输出模块与固态继电器的线圈相连，PLC输出模块根据输入到PLC输入模块的开关量信号而输出控制信号来控制固态继电器的直流工作电源，固态继电器的触点接入间距调整电机的工作电源回路上，通过PLC程序控制间距调整电机的运转来调整丝网印刷间距，在上、下限位置之间具体的间距值由百分表直接读取。由上、下限位传感器限定丝网印刷间距的调整范围。

浪涌吸收器与固态继电器并联相接后串联接至间距调整电机，用来吸收固态继电器高频通断时产生的浪涌电压。终端继电器与PLC输出模块相连，其触点接入间距调整电机的工作电源回路。

PLC程序利用间隙刹车信号来控制间距调整电机刹车装置，消除传动结构的惯性影响。

当丝网印刷间距为下限时，PLC程序控制仅上升按钮开关能起作用，继而只可以上调丝网印刷间距；反之，当丝网印刷间距为上限时，PLC程序控制仅下降按钮开关能起作用，继而只可以下调丝网印刷间距；当丝网印刷间距处于间距下限和上限之间，则既可上调也可上调丝网印刷间距。

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电刷电机是一种机电能量转换装置。

以电磁场作为媒介将电能转换为机械能拖动机械负载，实现旋转或直线运动，这种类型的电机成为电刷电机；将机械能转变为电能，能用电负载供电，这种类型的电机称为发电机，有一些发电机是有电刷的。

电机的类型很多，其功能和用途我电刷厂家进行了分类：

电机分为动类电机和控制电机，动力类电机可分为变压器直线电机和旋转电机，旋转电机有好多分类：直流电机[带电刷}交流电机、磁阻型电机、感应电机、同步电机。

控制电机分为：伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器等。

用电动机拖动生产机械的拖动方式称为电力拖动，也成为电气拖动。由电刷电动机、生产机械及相关元件组成的系统称为电力拖动系统，电力拖动系统一般由电动机、生产机械、传动机械、控制装置和电源等5部分组成。电刷电动机的作用是将电能转换为机械能，为生产机械提供动力。

生产机械是直接进行工作的装置，在电动机的带动下完成任务，传动机构的作用是在电动机和生产机械之间实现功率传递及速度与运动方式的配合，有时也可以不通过传动机构，将电动机直接与生产机械连接。控制装置作用是根据生产工艺要求控制电动机的运行，从而控制生产机械的运行，电源是向电动机和控制装置提供电能的设备。

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三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)

从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

一、变极对数调速方法

这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好;无转差损耗，效率高;接线简单、控制方便、价格低;有级调速，级差较大，不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法

变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交-直-交变频器。其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗;应用范围广，可用于笼型异步电动机;调速范围大，特性硬，精度高;技术复杂，造价高，维护检修困难。

本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

三、串级调速方法

串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。

根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高;装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产;晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。

本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

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