如何提高齒輪電機的(de)效率
隨著人們對 日益嚴重的能源(yuán)危機的 擔心 , 電機效率已經成為重要的 、 適時 的話題。 這是因為(wéi), 電機用掉了美國國 內(nèi)生產用電量的 63% — 70% , 占美國總 電能消耗量的 23% 。 但是 , 到 目前為止 , 大多數(shù)用於(yú)改 善電機效(xiào)率的工(gōng)作(zuò)都隻集中(zhōng)在電機總耗 電量 的 10% 左 右 。 原 始設 備製造 商(OEM) 機械(xiè)設計(jì)人 員可以(yǐ) 為能源節約 做出獨特的貢獻 , 方法是謹慎地選擇和 使(shǐ)用合(hé)適的新型 電機、 齒輪電機以及駕 駛裝置 。
一.三相勝過單(dān)相
三相電(diàn)機(jī)的效率通常要高於單相電 機。 例(lì)如 , 單(dān)相 1/20 馬 力 (37W) 齒輪 電機的效率可能是 53% , 而三相電機的 效率則可以達到 64% 。 除 了效率(lǜ)更高之外, 三相(xiàng) 電(diàn)機也更 加可靠。
單(dān)相(xiàng)電機不(bú)能 自(zì)啟動。 因(yīn)此 , 人 們開發(fā) 了多種不同的啟動機(jī)製 , 這些啟 動機製會增加成本、 零件數量 , 而(ér)且可 能是導致電機壽命無法最大化的弱點所 在。 那麽 : 既然(rán)三相電機如此之好, 為 什麽沒有完(wán)全替代單相電機呢? 這是因 為有許(xǔ)多工業設備裝置 中沒有提供三相 電源 。
二.使用變頻器
一種合理的解決方案是使用變頻器 將 115 或 230V 的單相輸入電壓轉換為(wéi)頻(pín) 率從0 — 120Hz 可調的230V 三相輸出, 作 為三相電機的電源。 得益於成本不斷降低 的電子產品 , 變頻器 (VFD) 變得體積更 小, 功能更多(duō), 而且還提供了額外功能, 絲毫不遜色(sè)於(yú)低成本的直流調(diào)速器(qì)。 根據 ARC Advisory Group 的數(shù) 據 , 在 2007 年, 小功率 VFD 的全球市 場總值超過70 億美元 , 而且預(yù)計到2012
年將增長到近 110 億美元。 雖然經濟比 較疲軟 , 但小功率交流驅動器的市場需 求仍然很強勁 , 這是因(yīn)為工業基礎設施 姍姍來遲的現代化終於開始起步了。 據(jù)美國(guó)能源部估計, 使用(yòng)VFD 來控 製速率, 所節省的能源將高達電機總耗 電量的 18% 。 在(zài)電(diàn)扇、 鼓風(fēng)機(jī)以及抽吸 應用 中, VFD 可以節省大量的能(néng)源 。與使用機械係統來減少流量相比 , 在 VFD 中安(ān)裝壓力傳感器能夠更精確 高效地調節(jiē)流量。 在風扇 , 鼓風機或抽 吸應用中使用VFD , 當工作在額定速率 的(de) 80% 時 , 能量消耗可以降(jiàng)低一半。 對(duì)分馬 力電機而言 , VFD 要比簡單 的直流調速(sù)器稍微責一些。 但是它們提 供 了許多新(xīn)的功能 , 比如通過軟啟(qǐ)動來(lái) 降(jiàng)低對機械部件的震動並延長設備(bèi)的使 用(yòng)壽命
三.不要忘記傳動效率
為了最大化齒輪電(diàn)機係統的總體效 率(lǜ), 要避免低的傳動效率抵消電機效率 的增加。 雖然直角蝸輪減速器是(shì)一(yī)種空 間利用率(lǜ)很高的方案, 但是它們的效率 隻有50% 或更低(dī) , 而平行軸(zhóu)減速器 中的 正 齒輪和斜齒輪的 效率通常可以(yǐ)達到
98% 左右。