節能電動(dòng)機比相同尺寸的NEMA(美國國家電氣制造商協(xié)會(huì ))B電動(dòng)機消耗更少的電力，運行溫度更低，并且使用壽命更長(cháng)。

為了有效地評估高效電動(dòng)機的好處，我們必須定義“效率”。對于電動(dòng)機，效率是由電動(dòng)機(輸出)傳遞的機械功率與提供給電動(dòng)機(輸入)的電能之比。

效率=(機械功率輸出/電力輸入)x 100%。

因此，效率為85%的電動(dòng)機會(huì )將輸入的85%的電能轉換為機械能。剩余的15%的電能以熱量的形式消散，這可以通過(guò)電動(dòng)機溫度的升高來(lái)證明。高效節能的電動(dòng)機利用改進(jìn)的電動(dòng)機設計和高品質(zhì)的材料來(lái)減少電動(dòng)機損耗，從而提高電動(dòng)機效率。改進(jìn)的設計可減少散熱并減少噪聲輸出。

1975年之前制造的大多數電動(dòng)機的設計和制造都必須滿(mǎn)足最低性能水平，這是以較低的購買(mǎi)價(jià)格為代價(jià)的。效率僅維持在足以滿(mǎn)足特定電動(dòng)機的溫升限制的水平上。1977年(NEMA)推薦了一種以平均標稱(chēng)效率為標準三相電動(dòng)機貼標簽的程序，這些效率代表了相同設計的大量電機的行業(yè)平均水平。

表1比較了各種尺寸的標準和節能電機的當前標準滿(mǎn)載額定效率。請注意，這些效率是三相Design B電動(dòng)機的平均值。(設計B電機占所有通用感應電機的90%。請參閱NEMA規范出版物MG-1-1。對于感應電動(dòng)機的分類(lèi)，請參見(jiàn)圖16。)其他類(lèi)型(設計A，C或D)的電動(dòng)機的效率略有不同，而單相電動(dòng)機的效率則低得多。節能電機僅在市場(chǎng)上具有NEMA B轉速轉矩特性。

電動(dòng)機效率是電動(dòng)機內各種機械和電氣缺陷的一個(gè)因素。定子繞組和轉子條中的電阻(I 2 R)損失在三相電動(dòng)機中的效率損失可能高達15%。我2 單相分數馬力電動(dòng)機的R損耗可能高達30%。定子鐵芯和轉子鐵芯的磁化損耗造成約1%至7%的效率損耗，軸承的摩擦損失和冷卻風(fēng)扇的效率低下會(huì )導致電機效率損失0.5%至1.5%。

摩擦和磁化損耗與電動(dòng)機負載無(wú)關(guān)，并且僅與電動(dòng)機的尺寸和設計有關(guān)。剩余的損耗稱(chēng)為雜散負載損耗。嚴重欠載的電動(dòng)機效率較低，因為摩擦，風(fēng)阻和鐵心損耗保持恒定，并且占電動(dòng)機總功耗的百分比越來(lái)越大。下圖顯示了隨電動(dòng)機負載變化的電動(dòng)機損耗的各個(gè)組成部分。

電動(dòng)機的結構材料和機械和電氣設計決定了電動(dòng)機的最終效率。節能電機采用優(yōu)質(zhì)材料，并采用優(yōu)化設計以實(shí)現更高的效率。定子中的大直徑銅線(xiàn)和轉子中的更多鋁減少了節能電機的電阻損耗。改進(jìn)的轉子配置和優(yōu)化的轉子與定子之間的氣隙可減少雜散負載損失。

優(yōu)化的冷卻風(fēng)扇設計可提供充分的電機冷卻，并最大程度減少風(fēng)阻損失，轉子和定子鐵芯中更薄，更高質(zhì)量的鋼疊片使高能效電機能夠以較低的磁化損耗運行，高質(zhì)量的軸承可減少摩擦損失。

成本節省分析

當考慮使用節能電機時(shí)，兩個(gè)因素將影響投資回收期：電力成本和每年的運行時(shí)間。在電價(jià)便宜或工作時(shí)間短的地方，安裝高效電機所節省的成本要超過(guò)初始成本的差異。另一方面，在每年的電力成本和運行時(shí)間很高的情況下，有可能用節能電機替代現有的標準效率電機，并實(shí)現不到一年的薪水(表2)。此外，節能型電動(dòng)機相對于回繞型電動(dòng)機的經(jīng)濟優(yōu)勢通常為舊型電動(dòng)機燒毀時(shí)提供了升級為節能型電動(dòng)機的機會(huì )。

并非所有高效電動(dòng)機都是一樣的。NEMA要求在銘牌上列出平均標稱(chēng)效率測試方法。IEWC 34-2和JEC 37測試方法的效率略高于IEEE 112方法。當前的NEMA規范要求電機銘牌同時(shí)具有效率和測試標準。

電動(dòng)機在滿(mǎn)載時(shí)表現最佳，具有低能效或無(wú)能效的欠載電動(dòng)機的效率低于滿(mǎn)載電動(dòng)機。當每年的電力成本和/或運行時(shí)間很高時(shí)，節能電機在經(jīng)濟上最有吸引力。了解更多電機專(zhuān)業(yè)知識及技巧，可加入qq群136274082，業(yè)內專(zhuān)業(yè)老師傅解答。