選煤是煤炭投入應(yīng)用過程中的必要環(huán)節(jié)，因?yàn)槊禾吭谏�產(chǎn)出來之后里面會(huì)包含一些雜質(zhì)，并且灰分度較高，如果將原煤直接投入到生產(chǎn)中會(huì)造成煤炭發(fā)熱量難以達(dá)到要求，工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量將會(huì)大大降低。而選煤本身需要多重環(huán)節(jié)，在每個(gè)環(huán)節(jié)中電動(dòng)機(jī)往往是不可或缺的設(shè)備，因?yàn)檫x煤廠中各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行都需要電動(dòng)機(jī)為其提供動(dòng)力。并且為了適應(yīng)選煤廠的產(chǎn)量需求，電動(dòng)機(jī)的功率也有著較高的要求。大量的高功率電機(jī)同時(shí)長時(shí)間工作會(huì)帶來大量的電能消耗，尤其電機(jī)的啟動(dòng)過程中，往往能量消耗是正常運(yùn)行過程中的3~7倍，大量的電能消耗勢必會(huì)給選煤廠帶來一定的成本負(fù)擔(dān)。同時(shí)國家針對我國的能源發(fā)展現(xiàn)狀提出了節(jié)能減排的發(fā)展策略，在企業(yè)生產(chǎn)過程中降低能耗，提高生產(chǎn)的效益，也是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。因此，在選煤廠的電機(jī)設(shè)備中安裝節(jié)電器能夠很好的降低電機(jī)耗能，同時(shí)還能夠提高電動(dòng)機(jī)的使用壽命，降低故障概率，在一定程度上能夠提升生產(chǎn)效率。

　　1電動(dòng)機(jī)工作特點(diǎn)分析

　　選煤廠中用到電動(dòng)機(jī)的環(huán)節(jié)有很多，而這些電機(jī)大多數(shù)為三相異步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)在工作的過程中起能量消耗也是在不斷發(fā)生變化的。我們都知道在電機(jī)工作過程中，其負(fù)載不可能是一成不變的，而在額定的電流和電壓環(huán)境中，負(fù)載的變化會(huì)引起內(nèi)部電流的變化，進(jìn)而導(dǎo)致其銅損的增加。當(dāng)電機(jī)處于空載狀態(tài)時(shí)，其運(yùn)行電流較小，負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)子電流也會(huì)隨之增加，轉(zhuǎn)差率也會(huì)不斷增大。電機(jī)中的能量損耗主要是內(nèi)部的銅損、鐵損和機(jī)械損耗，而鐵損和機(jī)械損耗我們認(rèn)為是不會(huì)變化的，唯一的變化量便是其中的銅損部分，這部分損耗主要以熱能的形式流失。當(dāng)可變的銅損與不變損耗相等時(shí)，電機(jī)的工作效率達(dá)到最大值。而這個(gè)過程一般出現(xiàn)在電機(jī)的實(shí)際負(fù)載等于0.7~1倍的額定負(fù)載之間。并且這個(gè)時(shí)候電機(jī)的功率因數(shù)達(dá)到最大值，而空載過程中電機(jī)的中的電流大多數(shù)用于產(chǎn)生磁通，所以功率因數(shù)會(huì)較小。如果負(fù)載在額定值得基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加，則會(huì)導(dǎo)致功率因數(shù)的下降，電機(jī)的工作效率也會(huì)降低。通過對電機(jī)工作特點(diǎn)的分析我們發(fā)現(xiàn)，電機(jī)在額定負(fù)載的情況下會(huì)達(dá)到最優(yōu)的能效比，而隨著負(fù)載在這個(gè)范圍內(nèi)不斷波動(dòng)，電機(jī)的能效比將會(huì)降低。而這便會(huì)造成電機(jī)能量的額外損耗，產(chǎn)生電能浪費(fèi)的現(xiàn)象。所以要想合理的控制電機(jī)的能效比，應(yīng)該在負(fù)載變化的過程中合理調(diào)節(jié)電機(jī)的工作狀態(tài)。

　　2電動(dòng)機(jī)節(jié)電器的作用

　　電動(dòng)機(jī)節(jié)電器是利用內(nèi)置的電路和芯片對電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，當(dāng)電機(jī)的工作狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，節(jié)電器能夠自動(dòng)感知負(fù)載的變化和趨勢，并且計(jì)算出電機(jī)工作的最佳電壓和電流，然后通過電路中的晶閘管設(shè)備來控制電路的導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)而控制電機(jī)的工作電壓，是電機(jī)的輸出功率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相匹配，避免電機(jī)在工作的過程中有“大馬拉小車”的現(xiàn)象，保持電機(jī)有較高的工作效率。而電機(jī)節(jié)電器在實(shí)際的使用過程中主要是為了節(jié)省電能，當(dāng)然除了這一功能之外，還可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的工作保護(hù)。(1)降低電動(dòng)機(jī)電能的消耗。三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須消耗一定能量的激磁功率。通常運(yùn)行的電機(jī)，其工作電壓變動(dòng)很小，不管電機(jī)負(fù)載如何，激磁電流大小不變，這樣電機(jī)在輕載和空載時(shí)，功率因數(shù)則很低。節(jié)電器通過改變電機(jī)定子線圈電壓，激磁電流適應(yīng)電機(jī)的負(fù)載，自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)調(diào)整、使電機(jī)始終保持較高的功率因數(shù)。這樣電機(jī)工作過程中，即使出現(xiàn)了負(fù)載變化的情況，也能夠通過內(nèi)部電路的調(diào)節(jié)，不會(huì)出現(xiàn)較大的能量變化。通過這種方式來降低電機(jī)在輕載狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)的能力損耗現(xiàn)象，能夠很好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。(2)對電機(jī)工作進(jìn)行保護(hù)。電機(jī)在啟動(dòng)過程中往往會(huì)產(chǎn)生較大的工作電流，達(dá)到額定電流的3~7倍之間，而這個(gè)電流對電機(jī)自身的沖擊較大，電機(jī)的發(fā)熱量會(huì)短時(shí)間內(nèi)迅速增加，容易造成電機(jī)內(nèi)部線圈的損壞。而節(jié)電器能夠像軟啟動(dòng)器一樣，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流的大小，當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)達(dá)到穩(wěn)定值。同時(shí)當(dāng)三相電機(jī)因?yàn)榫�路問題造成缺相時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但是這時(shí)電機(jī)線圈仍然處于工作狀態(tài)，還在持續(xù)發(fā)熱中，長時(shí)間處于這種狀態(tài)會(huì)造成電機(jī)線圈燒毀。電機(jī)節(jié)電器具有缺相保護(hù)的作用，當(dāng)電機(jī)處于缺相狀態(tài)時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警，及時(shí)斷電可以防止電機(jī)被燒毀。另外，電機(jī)節(jié)電器還能夠?qū)崿F(xiàn)過載保護(hù)和過熱保護(hù)，當(dāng)工作電流超過額定電流的1.5倍時(shí)，就會(huì)發(fā)出報(bào)警，防止因?yàn)檫^熱現(xiàn)象造成電機(jī)壽命降低。

　　3電動(dòng)機(jī)節(jié)電器在選煤設(shè)備中的應(yīng)用

　　為了證實(shí)電機(jī)節(jié)電器的有用性，我們設(shè)計(jì)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，在相同型號(hào)和工作環(huán)境的電機(jī)組中設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，兩組加裝節(jié)電器，另外相同的兩組不加裝節(jié)電器，在線路中安裝電能表裝置，觀察電機(jī)的工作和能耗狀況。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，電機(jī)在未加裝節(jié)電器時(shí)，功率因數(shù)往往會(huì)在0.35~0.45之間波動(dòng)，功率因數(shù)顯然較低。而加裝節(jié)電器之后功率因數(shù)有了明顯的改善，雖然受到負(fù)載波動(dòng)的影響較大，但是功率因數(shù)能夠維持在7.5~8之間，可以發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)獲得了明顯的改善。而功率損耗方面，加裝節(jié)電器可以節(jié)省10%~15%的電能。上述的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，節(jié)電器能夠在很大程度上降低電機(jī)能耗，而在長時(shí)間的工作中能耗降低將會(huì)更加明顯。所以加裝節(jié)電器對選煤廠的節(jié)能降耗工作有較大的幫助。

　　4結(jié)束語

　　選煤廠電機(jī)在工作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的能耗，不僅僅會(huì)造成選煤廠生產(chǎn)成本的增加，同時(shí)還不利于我國節(jié)能減排政策的有效推行。為了能夠降低電機(jī)的耗能和成本，提高選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益，在電動(dòng)機(jī)設(shè)備中安裝節(jié)電器是一個(gè)很好的措施，不僅僅能夠降低電機(jī)的能耗，減小企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)還能夠降低電機(jī)的故障率，延長電機(jī)的使用壽命。

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　　《電動(dòng)機(jī)節(jié)電器在選煤設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用》來源：《石化技術(shù)》，作者：武昊