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節能控制技術范文1
【關鍵詞】液壓機械；節能控制；技術
1 液壓機械節能控制技術的重要性
在我國經濟水平不斷發展和進步的大前提下，我國的各行各業都得到了迅猛的發展勢頭，對于工程建設行業來說也不例外，其發展勢頭也是非常迅猛的，特別是近些年來，各種類型的工程建設項目如雨后春筍般紛紛涌現，伴隨著這種發展現狀，工程機械設備在工程建設行業中得到了越來越廣泛的應用，而作為工程機械設備的一種類型—液壓機械設備，其在工程的施工上也得到了廣泛的應用，從整體上來看，工程機械設備的數量和品種在不斷地增長著，液壓機械設備也不例外。眾所周知，在工程的建設的過程中，必然會需要施工機械設備加以輔助工程的施工，施工機械設備的數量也是非常龐大的，而大量的工程施工機械設備在施工過程中會消耗大量的資源和能源，同時還會排放污染物以及產生噪音、粉塵等污染，給環境帶來了嚴重的影響和負面作用，環境會受到污染，也不利于人們的身心健康，人們的身心健康會受到嚴重的威脅，因此，機械設備的節能控制技術在當下顯得尤為地重要，對于液壓機械來說，其節能控制技術同樣顯得非常重要，充分了解和掌握液壓機械節能控制技術能夠使得在工程的施工過程中，其液壓機械設備的運用會更加凸顯出節能性，有利于減少液壓機械設備的能源和資源消耗，并減少液壓機械設備排放的污染物以及施工過程中產生的噪音、粉塵給人們身心健康帶來的危害，總的來說，液壓機械節能控制技術有利于保護環境，使得環境受污染的程度要小，因為這一技術的掌握可以有效避免施工過程中因為液壓機械設備的使用不當而產生的一系列不利于環境保護和施工效率、進度的問題。從這些方面可以看出，液壓機械節能控制技術有其重要意義和作用，其重要性是不言而喻的，因此，有必要了解和掌握這一方面的技術，只有這樣，才能有利于減少液壓機械設備的能源和資源消耗，并減少液壓機械設備排放的污染物以及施工過程中產生的噪音、粉塵給人們身心健康帶來的危害，進而保護環境。
2 液壓機械的概念
液壓機械是指通過流體能進行工作的設備和工具。在重型的機械設備中常會出現這一類型的機械設備，在這一類型的液壓機械設備中，其液壓油是通過液壓泵以很高的壓力被傳送到設備中的執行機構，而液壓泵是由發動機或者是電動馬達來驅動的。液壓機械是通過操縱各種液壓控制閥控制液壓油來獲得所需的壓力或者流量，各個液壓的元件則是通過液壓管道來相連接的。
3 液壓機械節能控制技術分析
對于液壓機械的節能控制技術來說，其節能控制的主要目的是為了保護環境，進而促進工程機械的發展，液壓機械要想達到節能和保護環境的雙重目的，其產品的設計就需要綜合考慮到適應環境和生態的發展要求，同時還需要不斷研發出具有節能和環保的液壓機械產品，從目前液壓機械的發展趨勢來看，其逐漸向節能環保型這一發展發展趨勢轉變著，對液壓機械的節能控制技術進行研究具有其重要和現實的意義。
從我國目前的液壓機械設備的發展情況來看，對節能這一領域的研究起步還是比較晚的，與國外相比，有較大的差距，雖然我國在液壓機械設備的元件上開發和生產出了諸多具有節能效果的液壓泵和多路閥，但其在節能上發揮的效果不是很明顯，特別是國產的柴油機的綜合性能指標難以滿足中高型以上的液壓機械的節能和環保上的要求，國產的中高端液壓機械產品大多是選用國外的液壓元件，另外，與國外的用于液壓機械的柴油機相比，我國國產的柴油機大多都存在著可靠性能差、過載能力低以及轉矩儲備低等方面的缺點，這些對于液壓機械節能控制技術的充分了解和掌握有一定的阻礙作用，不利于人們掌握這一技術。液壓機械元件的能量和能源損耗方式主要是通過元件自身和元件相互連接處的內摩擦、泄漏這一能量損耗方式來表現的，要實現液壓機械的節能控制，就必須充分運用一些節能型的液壓元件，常用的節能型液壓元件有恒功率式的變量泵、蓄能器、恒壓式的變量泵、限壓式的變量泵等，充分利用這些節能型的液壓元件，對液壓機械的節能控制有一定的作用，同時還有利于掌握液壓機械的節能控制技術。
在液壓機械節能控制技術方面，需要在柴油機上多下功夫，充分了解和掌握柴油機的節能控制技術，這對于液壓機械節能控制技術的掌握有一定的積極作用，而在柴油機的節能控制技術上，可以采用電子油門來進行節能控制，控制柴油的噴射時間和噴射量，并采用全電子的節能控制技術，從而最大限度地來提高柴油機的排放質量、動力性能和燃料利用率，進而有利于實現柴油機的節能控制，并掌握這一技術，而這也就有利于人們掌握液壓機械節能控制技術。同時，要想實現液壓機械的節能控制并掌握其節能控制技術，可以通過改進液壓機械的系統來實現，并對系統中的動能和位能進行再生利用，通過對柴油機和液壓泵的節能綜合控制來實現這一目標。
目前，我國的液壓機械節能控制技術得到了一定程度的發展，并逐漸顯現出了一些發展趨勢。這些發展趨勢主要表現在：①混合動力系統被逐漸地應用到液壓機械的節能控制領域中?；旌蟿恿ο到y可以滿足最大負載的施工要求，在這一系統中涉及到了柴油機的運用，而混合動力系統可以有效解決柴油機的燃油經濟性差的問題，使得柴油機與輔助動力同時滿足負載功率的要求，實現柴油機扭矩和輸出功率的均衡控制，大幅度地提高柴油機的燃油效率。混合動力系統有一個油電混合的過程，這一過程的節能控制可以通過電機控制技術實現液壓機械的節能控制。②電液的比例控制趨向智能化。液壓機械的節能控制需要對電液比例進行控制，這一控制技術在液壓挖掘機上的應用比較廣泛，而隨著科學技術的發展，電液的比例控制將會趨向于“智能化”。③液壓泵和發動機的匹配控制技術將會進一步地實現“智能化”。隨著計算機技術的發展，計算機控制技術也在不斷地完善，在這一發展現狀下，液壓泵和發動機的匹配控制技術將會進一步地實現“智能化”的控制趨勢，兩者之間的結合也將會更加地密切，進而實現一體化的控制。④電力控制將是液壓機械節能控制的主要控制對象。液壓機械的節能控制主要需要對電力系統的能源消耗進行控制，而優化電力系統的輸出功率是液壓機械節能控制的主要手段，電力控制將成為其節能控制的主要控制對象。
參考文獻：
節能控制技術范文2
關鍵詞：供熱系統；自動化；節能；控制技術
我國的供熱方式主要是城市集中供熱和區域鍋爐房供熱，在熱力供熱發展的進程中伴隨著技術進步。如過去因存在運行管理水平低和缺少有效的調控裝置而造成熱用戶冷熱不均，曾采用加大系統循環流量和提高供水溫度的辦法試圖加以解決，實際形成了“大流量、小溫差”的不合理運行，不僅不能從根本上解決問題，反而浪費了能源?，F在普遍的問題仍是因過熱造成能源浪費，這是因為熱力供熱企業一般供到熱力站，而二次網和熱用戶終端是由單位自管，因此解決起來難度較大[1]。
1 供熱系統能耗的組成
1.1熱源部分
熱源能耗主要由兩部分組成：熱源消耗和輸配電耗，運行節能的目標就是要節約這兩部分的消耗。1）熱源消耗主要用于燃燒燃料（煤或天然氣），提高燃燒效率、增加熱量回收可以節能。2）電耗主要是用于循環水泵及鍋爐房鼓風機、引風機，其中以水泵耗電為主。如果系統處于大流量、小溫差的運行狀態下，其水泵電耗勢必大量增加并且浪費；如果系統阻力分配存在不合理，能量也會白白浪費在克服阻力上；如果系統阻力或流量因為末端調節而發生變化，水泵不能相應地調節揚程或流量來改變出力，也會浪費能量。新標準規定，耗電輸熱比EHR值（設計條件下輸送單位熱量的耗電量）應在規定范圍內[2]。
1.2建筑物部分
建筑耗熱量指標Qw是單位建筑面積在整個采暖季的平均能耗指標，與建筑熱負荷的大小直接相關。建筑熱負荷不是一個常量.其大小由以下幾個方面決定。
1）室外溫度變化。在采暖季里.隨著室外溫度的不斷變化，建筑熱負荷也不斷地發生變化，建筑熱負荷隨著室外溫度的升高而降低，隨著室外溫度的降低而增加。
2）室內需求溫度變化。通常的室內設計溫度是18℃，保證最低溫度是16℃，樓道、電梯和地下室等允許溫度較低，旅館和高檔建筑要求室溫較高；有些地區在夜間降低供暖出力，來降低室內溫度常能；在房間長時間無人時，應允許將室溫降低。實現經濟運行，節約能量，只要保證不將水管冰凍即可。
3）建筑圍護結構保溫。門窗密閉性等傳熱特性。4）自由熱的補充。陽光入射、人體活動、炊事、電器等熱量稱為采暖自由熱，這部分熱量由于不確定性而沒有在設計運行中予以充分考慮[3]。
2供熱系統的自動化節能控制技術
集中供暖系統包括熱源、熱網、熱用戶3個主要部分，其中熱網是熱量（流量）分配控制的中樞環節，對這個系統的節能高效運行起到了關鍵性的作用。但是，由于流量控制手段和設備不到位，熱網普遍存在由于水力失調導致的冷熱不均現象。一方面前端用戶室溫過高導致開窗散熱。造成大量浪費。另一方面末端用戶得不到所需要的流量，室溫過低，導致用戶投訴增加甚至拒交供暖費。供熱單位為了提高末端用戶的室溫，只能加大流量（供熱量），不僅大幅增加了水泵電耗。同時，由于調控不力，無法根據氣候變化和用戶需求適時改變流量（供熱量），再次增加了能源的浪費。當前供熱系統運行調節存在的主要問題具體如下。
1）熱媒溫度控制問題
在運行過程中，特別是鍋爐供熱采用質調節時，網路供回水溫度決定于鍋爐燃燒狀態和室外氣象條件。一般來說，鍋爐運行過程中瞬時供熱量經常變化，管網供水溫度也隨之改變；即使鍋爐運行狀態調節得較好，燃料供應量和風量不變，但由于室外溫度變化的影響，要求網路供、回水溫度變化來適應建筑熱負荷變化，供水溫度仍需不斷變化，所以供熱量只能大致在一個范圍[4]。
2）“間歇”運行的熱量控制問題
大部分供暖系統由于鍋爐設備容量大，用戶負荷小，運行過程中常常“間歇”運行，有的系統按3班制運行，每天?；鹑舾纱危瑢е戮W絡供回水溫度總在不斷變化。所以，按間歇調節方式來控制鍋爐運行時間和供水溫度，導致系統熱用戶時冷時熱、冷熱不均，鍋爐起火和壓火過程中供熱量無法估計，造成不必要的浪費。
3）循環水量調控問題
盡管人們普遍認為分階段改變流量的質調節方式經濟合理，即室外氣溫較低時運行大泵或多臺泵，室外氣溫較高時運行小泵或減少泵臺數，但由于多數管網失調比較嚴重，如果管網實際流量按設計流量運行，則會出現嚴重的熱力失調，導致實際上的大流量小溫差運行[5]。
上述不同供熱調節方式的目的是通過控制網路供、回水溫度、流量、運行時間來調節供熱量，以適應熱用戶負荷的變化，其條件是系統必須連續、穩定運行，且設計負荷、循環水量應與實際值一致，而系統實際運行過程與現狀卻難以實現。針對上述問題，采用熱量調節法來實現供熱負荷的調節，通過在系統中安裝流量計、供回水溫度計和熱量監測儀，在運行過程中根據室外氣象條件，可以給定每天的供熱負荷、累計供熱量和系統運行時間，實現按需調節[6]。
3 結論
綜上，自動控制技術已經應用到了集中供熱系統的各個組成部分。例如：熱源的自動運行，熱網、熱力站與中繼泵站的監控及供熱系統末端用戶的監控等等。越來越多的從事集中供熱領域的工作人員認識到：不了解用戶的“冷暖”，就不能對供熱系統的運行參數進行合理準確的預判與確定，從而不能根據用戶的需求提供經濟合理的運行參數，勢必造成系統的耗能、耗電、耗水的增加。若沒有自控設備的幫助，就無法掌握系統的水力失調、熱力失調的工作狀態，也談不上對其的消除與及時調整。
參考文獻：
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節能控制技術范文3
關鍵詞：工程機械；電子節能；控制技術
前言
近年來，國內經濟不斷發展，人們對工程機械性能、能耗、操作方便性以及作業效率提出了更高的要求。目前，國內的機械設備節能技術還和其他國家有著很大的差距，僅僅能夠實現局部節能控制，浪費掉大量的能源。針對這種情況，本文提出新的節能理念和節能控制系統，希望能夠使國內現在的現狀得到改變，早日跟上時展的腳步。
1. 工程機械電子廣義節能
1.1 工程機械最為典型的功率流程圖
在工程機械工作時，機械設備主要是通過能量之間的相互轉換、能量傳遞以及能量對外做功三個過程完成的。對工程機械的節能系統進行研究，必須清楚機械設備功率流程[1]。
柴油發動機的做功過程，主要是由柴油的化學能轉換為機械設備機械能的一個過程，目前，國內使用全程進行調速、電控噴油等形式，進行柴油機械設備之間的耗能和能量轉換控制。液壓水泵將柴油的化學能轉換為液壓能，現在主要采用恒定功率控制、壓力切斷以及流量控制等，改善液壓水泵的設備之間的耗能和能量轉換控制。
柴油機和液壓水泵分別為能量的供應方和需求方，為了改善兩者之間的供應關系，對于柴油發動機和液壓水泵，采用轉速感應控制和做功極限控制，從而調整兩者之間的做功特性和耗能特性。液壓閥的控制系統由操作人員掌握，液壓閥的顯示狀態可以表現出操作的意圖和流量的需求[2]，因此，液壓泵和液壓閥之間存在供需關系。為了適應能量之間的供需關系，采用負流量控制。液壓泵輸出的液壓能被發動機所吸收，轉化為機械能進行做功。
1.2 廣義節能理念分析
把工程機械的能量轉化為動能，并對外界進行做功的功率被稱為有用功率。機械設備都是多個執行結構一起進行協同作業，因此主要有兩個因素影響著做功的效率，能量之間的傳遞和能量的分配?，F在國內研究人員一直都在研究能量的傳遞和供需關系之間進行協調，忽視了能量在各個執行系統的分配情況。因此，進行工程機械各個執行系統直接能源的控制，對于節能控制的研究是有很大幫助的。
從上文的分析可以看出，廣義節能理念主要可以分為以下幾個部分：效率與動能之間分配、功率之間的分配以及施工作業效率。
1.3 對工程機械的整體節能控制進行研究
為了研究廣義節能理念，就必須把機械設備作業效率作為研究對象，把節能技術、執行作業結構以及作業的效率保持在同一個節能目的下進行分析研究。
整體節能指標就是單位時間內的耗油量、單位時間內做的有用功，等于有效功率和耗油量的比值，將節能技術、執行作業結構以及作業的效率三方面內容作為，評價設備性能和設備節能特性[3]。
如下圖所示，整體的節能控制目標可以分為協調作業目標、作業效率目標和傳統作業目標三類，每個節能目標又可以分為若干個小的節能目標，這樣的節能結構具有以下優點；（1）各個執行機構的控制目標保持一致性。（2）把整體的節能目標作為最終目的，能夠實現全局的節能和科學合理控制。（3）把作業的效率和經濟效益作為節能的前提。（4）節能評價的指標更合理，更具有說服力。
2. 工程機械全局采取電子節能控制系統
以往的工程機械節能控制技術已經取得了局部的成效，因此，只有擺開以往的節能控制技術范疇才能取到更好的成效。可以通過下面幾種方法進行以往節能技術的突破：（1）突破以往固定節能參數，采用分工況的措施進行節能執行結構的調整。（2）清楚操作人員的意圖，建立科學合理的作業管理體系。要想實現這些技術的突破，就必須建立完善的電子控制執行層和分配式執行層，建立全新的工程機械電子節能系統[4]。
2.1 全新的電子功率控制節能系統
使用電控噴油柴油機、電比例液壓泵、電比例液壓發動機等，建立全新的電子功率控制節能系統。采用立全新的電子功率控制系統，可以控制設備中能量的傳遞和元件之間的轉換，提升硬件使用效率，以及功能最小化，這樣就可以使智能控制系統更有效的被使用。
2.2 建立電子分布式控制系統
建立電子分布式控制系統，對機械設備的功率系統、液壓系統進行控制，因為控制系統需要處理液壓系統的壓力信息，對其信息響應速度提出了較高要求，但是在現階段技術條件之下，還無法對壓力信息及時處理；針對這種情況，就需要設立獨立的液壓泵控制器、液壓閥控制器以及發動機控制器，把各個獨立的控制器和總控制器進行連接，建立總線控制系統，進行分布式控制。
如下圖所示，機械設備發動機根據設備的運輸參數和用戶控制耗油量，并把相關的數據發送到總控制系統，由總控制系統發號控制指令；液壓泵要根據泵出口處壓力表的顯示數據，對液壓泵的排量進行調節，把相關的數據發送到總控制系統，從總控制系統接收其他控制系統的指令。液壓閥接收操作人員的控制，對液壓閥進行控制，并把液壓閥的相關數據傳送給總控制系統，由總控制系統接收其他控制系統的操作指令進行控制[5]。
使用總線分布進行執行系統控制，能很大程度的提升控制系統處理信息數據的效率和速度，實現全線電子系統控制機械設備的能源消耗，從而達到節能的目的。
結束語
由上文可以看出，傳統的節能控制系統存在很多問題，只能進行局部的能源控制，因此，建立工程機械電子全線節能控制系統是很有必要的。此種技術設計的全線電子節能控制系統和分布式節能控制系統，實現了動態功率和動態工況的節能控制，為以后機械設備的節能控制技術的發展，起到了較大的推動作用。
參考文獻
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節能控制技術范文4
關鍵詞：照明節能；智能控制；節能技術；
長期以來，多數建筑物都是采用傳統的照明控制方式，部分智能大廈采用樓宇自控系統來監控照明，也只是實現簡單的區域照明和定時開關功能。傳統的通過BA方式簡單地對燈光控制已經很難滿足環保節能、靈活、易于管理維護、多種功能的控制要求。隨著科技的發展，如今的智能照明系統體現出強大的優越性，它在智能建筑中的應用也越來越廣泛。
1、照明節能控制技術的應用方式與可實現功能
目前的智能照明控制系統主要功能為燈光控制、窗簾控制、安全防范控制等，可實現燈光的開關控制、調光控制、分散集中控制、遠程控制、延時控制、定時控制、光線感測控制、紅外線遙控、移動感測控制、與其他設備系統的聯動控制等。智能照明控制系統控制方式方便、靈活、易于維護。
1.1照明控制方式
按照對各功能區域的不同要求，采用不同的控制方式：
（1）通過合理管理如計算機集中控制、定時控制或光感控制，在需要的時候將需要的區域如一樓大廳、地下車庫等，通過調光的方式或智能開關的方式將燈光控制到合適的照度，以節約能源和降低運行費用。
（2）在某些重要區域（如小會議室、大會議室、領導辦公室等場所）通過調光方式和場景預設置功能進行控制，能夠產生各種燈光效果、營造不同的燈光環境，給人以舒適完美的視覺享受。
（3）通過定時控制及移動感應控制的結合，保證公共通道如走廊、電梯廳的燈光在上班期間定時開啟，下班定時關閉70%的燈光，同時自動啟動移動感應器，有人走動時開啟燈光，人走開后自動關閉，達到節能、便于管理的目的。
（4）通過在適當的位置如公共區域設置現場控制面板，方便現場操作控制。
（5）靈活分區域進行照明控制和用電量控制。
1.2可實現的功能
通過以上多種控制方式可滿足辦公大樓所需的以下各種功能要求：
（1）在燈光照明與室外自然光結合的區域，如一樓大堂、大會議室，具有日照補償功能，當自然光線超過一定照度時，光線感應器可自動將部分或全部燈光關閉。另外，在大會議室中，當自然光線超過一定照度時，可自動將電動窗簾放下，反之，則將窗簾開啟。
（2）在某些區域如會議室等，可與門禁系統聯動或采用移動感應的方式，當有開門動作時，可自動打開相關區域的照明燈。
（3）通過光敏傳感器可控制大廈外立面的泛光照明及航空障礙照明。
（4）通過定時控制、中央控制及移動感應控制的方式實現大廈內無人管理區域的照明自動控制。
（5）可通過中控電腦監視和控制，進行用電量管理和分區計量。
（6）靈活的照明控制和控制內容的修改。
（7）對于公共走道，通過紅外感應探測感知人的活動，實現人來燈亮，人走燈滅。
（8）對所有場所可以設置時間模式，根據季節、作息時間等調整編制時間模式，回路自動按程序開啟。
二、照明節能控制技術應的未來發展趨勢分析
目前，智能照明控制系統隨著用戶的增多，廠商的增多，其性價比越來越高，對于大型建筑，功能復雜，采用常規的控制方式，布線困難，管理成本增加，不利于節能。智能照明控制系統布線簡單，節能效果顯著，管理方便，功能強大，其控制方式一般有場景控制、定時控制、紅外線控制、就地控制、集中控制、群組組合控制、遠程控制、圖示化監控等。其主要功能及應用場所為：
（1）場景控制：用戶預設多種場景，按動一個按鍵，即可調用需要的場景。多功能廳、會議室、體育場館、博物館、美術館、高級住宅等場所多采用此種方式。
（2）日照補償：根據光感探頭探測到的照度來控制照明場所內相關燈具的開啟或關閉。寫字樓、圖書館等場所，在要求恒照度時，靠近外窗的燈具宜根據天然光的影響進行開啟或關閉，以節約用電。
（3）定時時鐘：根據預先設定的時間，觸發相應的場景，使其打開或關閉。適用于地下車庫等大面積場所。
（4）天文時鐘：輸入當地的經緯度，系統自動推算出當天的日出日落時間，根據這個時間來控制照明場景的開關。特別適用于夜景照明、道路照明。
（5）就地手動控制：正常情況下，控制過程按程序自動控制，在系統不工作時，可使用控制面板來強制調用需要的照明場景模式。
（6）群組組合控制：一個按鈕，可設定為打開/關閉多個箱柜（跨區）中的照明回路，即一鍵可控制整個建筑照明的開關。
（7）應急處理：在接收到安保系統、消防系統的警報后，能自動將指定區域照明全部打開。
（8）遠程控制：通過英特網（Internet）對照明控制系統進行遠程監控，能實現：
①對系統中各個照明控制箱的照明參數進行設定、修改；②對系統的場景照明狀態進行監視；③對系統的場景照明狀態進行控制。
（9）圖示化監控：用戶可以使用電子地圖功能，
對整個控制區域的照明進行直觀的控制?？蓪⒄麄€建筑的平面圖輸入系統中，并用各種不同的顏色來表示該區域當前的狀態。
（10）日程計劃安排：可設定每天不同時間段的照明場景狀態。并將每天的場景調用情況記錄到日志中，將其打印輸出，方便管理。
節能控制技術范文5
關鍵詞：煤礦通風機；節能；改造；技術經濟效果
1 煤礦概述
某礦井使平硐-斜井聯合開拓，通風手段是中央斜井進風，東、西兩翼風井進風的中央對角抽出式通風系統。方式。礦井設置了兩臺軸流式通風機，通常情況下一臺正常運轉，另一臺作為備用備，且應定期倒用。為了確保機器的正常使用和交替運轉，機器的型號、規格都應確保一致，使用的控制辦法是低壓自耦變壓器降壓啟動模式，具體參數如表1顯示。
隨著礦井開采的持續進行，其所需要的風量比之前有了一定的上升，大約為100m3/s，當一采區3號煤層和下組煤的某些煤層共同進行開采之際，礦井初期負壓與中期負壓都會上升一定水平，大致為1600Pa與2500Pa。當下組煤和3采區的煤層共同實現開采之際，初期負壓達到1600Pa，最嚴重的時候，通風負壓大致是3200Pa。同時，通風機運行效率過低，電耗太高。通過對上文的探討，當下所使用的通風機已經無法滿足礦井生產的實際需求，因此對于通風機的改造是意義重大的。
2 改造方案
2.1 主要風機改造方案
作者在參考了礦井通風的具體情況后，根據對主風機的改造需求，確定了以下幾種方案。
（1）方案一：以功率為2X185千瓦的電機取代原本功率是
2X132千瓦的電機，對通風機輪弧與電機基座實施合理改造，并且讓舊有的軸流式通風機繼續工作。按照礦井的進一步發展需求，計算其具體需風量。同時，以此為參照，確定通風機的運行角度為垂直角度的一半，這樣就可以實現風量的最大化，使得通風機在低效區運轉，防止其效率低于百分之八十，確定使用時間為6a。在服務年限到期以后，下組煤的開采大體上完成了。因此，在三采區的開拓和開采工作進行之際，通風機大體上是沒有辦法尋找到運行工況點的。
（2）方案二：使用功率為2X250千瓦的電機取代舊有電機，并且對電機基座展開改造，對輪轂實施加工，提升葉片片數，確定是32片，依舊使用的通風機機殼。通風機的運行角度偏大，風量逼近最大數值，運轉初其效率偏低，到中后期時效率就有顯著提高，服務年限最多為25a。25a以后，需要繼續對通風機進行改造。
（3）方案三：直接使用FBCDZ-No24型號通風機來取代原先使用的通風機，該通風機的運轉效率較高，節能效果優秀，同時對電機進行改造，采用功率2X250千瓦的電機取代原先使用的電機，并設置于原先的位置。在經過科學的計算與探究后，能夠有效地達到礦井不同時期的通風需求。
2.2 主要通風機供配電和電控系統改造方案
按照礦井通風設備等相關情形，作者編制了以下幾種主要的通風機電控系統改造方案。
2.2.1 對工業廣場變電所實施改造
（1）通風機使用低壓供電：先確定工業廣場變電所的負荷與變壓器室的所占實際空間，同時作為參照以兩臺都是S13-630/10型電力變壓器取代原先使用的變壓器。為了達到高效變壓器室散熱的目的，在變壓器室設置自動控制軸流風扇，對進線柜低壓斷路器整定值實施對應的調整。
（2）通風機采取高壓配電的方式：以功率為2X250千瓦的電機取代原先的電機，此電機為高壓電機，電壓是10kV，需要增加設置一套高壓配電設備，拓寬高壓配電室，所需費用大致達到150萬元人民幣。
2.2.2 通風機的控制辦法主要有三種方案
（1）自耦變壓器降壓啟動控制手段。利用該辦法進行啟動機器，能夠較好地防止電動機啟動電流時，對輸電網絡造成的沖擊，由此在短時間內實現額定轉速的目的，也可以通過人工操作的渠道來對電動機停止的展開控制，另外，控制系統還可以達到短路保護等相關功能。而通風量的調節則可以由對葉片角度控制來完成，電機在額定轉速的條件下運作下，其節電效果是較差的。作者計算后認定，設備購置的花費在50萬元上下。
（2）工、變頻控制手段。使用控制柜，總共五臺，其中工頻與變頻的控制柜都是兩臺，最后一臺是運行控制柜，其控制手段是PLC，這五臺控制柜都設置于控制室中。工頻啟動與變頻啟動都不會相互干擾，如果其中一種啟動手段無法正常運轉，那么就能自動轉換為另外一種控制手段，達到在故障情況下通風機正常運轉的目的。設備購買的花費在120萬元上下。
（3）變頻控制手段。變頻與PLC系統各自控制著兩臺通風機。控制系統具備了持續監測與自動化程度高的特點，倘若檢測到了超溫信號，就能自動發出警報信息。通風機能夠達到軟啟動的效果，從而實現了較好的節能效果。設備購買的費用在120萬元左右。通風機控制系統采取高壓變頻控制系統，通風機電控系統的自動化程度較高，節電效果優良，不過成本花費高，在250萬元上下。
3 改造方案選擇
3.1 通風機改造方案確定
通過對三個方案的比對，作者認為方案一、二，通風機都面臨著工作效率較差的問題，需要進一步進行改造，其支出的成本較高。方案三只需要使用新的通風機取代原先的通風機就行，最關鍵在于，更換的新的通風機的運行特點可以較好地達到礦井不同生產階段的通風需求，具備了風量大、風壓高的優勢。新的通風機由于采用了先進的技術，具備了效率高、噪聲低等優點，有著極好的節能效果，在工作時能夠確保工人安全。因此，通風機的改造確定采取方案三。
3.2 通風機電控系統控制方案確定
作為低壓控制系統，方案一通風機電控系統的改造能夠在系統檢修的同時展開。此外，為其配套變頻控制技術，對通風機的開關進行合理控制，能夠有效地加強系統的自動化，從而實現通風機的高效運轉，通風機的啟動手段轉換成軟啟動，由此達到了電能消耗減少的目的。方案二確定為高壓控制系統，另外還要拓寬原先的配電室，無疑增加了成本支出。方案三確定了高壓變頻控制手段，要求較多的先期資本投入。從全局出發來看，選擇方案一作為通風機電控系統控制方案的成本支出最低，最適合在煤礦生產中采用。
4 應用效果分析
改造后的通風機和電控系統在運轉后，獲得了較好的技術經濟效果。通風機結構設計不復雜，穩定性良好，方便日常維修。在專門的隔流腔中設置了電機，所以，通風機電機的通風散熱系統有著不錯的獨立性，可以盡可能防止通風機風道中的易爆氣體泄露，安全性能好。改造后，通風機一年能夠節約電能50萬度左右，電費就能省下約30萬元。
參考文獻
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節能控制技術范文6
關鍵詞：異步電動機 軟起動 節能運行 智能馬達優化控制器。
1 前 言
目前在工礦企業中使用著大量的交流異步電動機（包括380V/660V低壓電動機和3KV/6KV中壓電動機），有相當多的異步電動機及其拖動系統還處于非經濟運行的狀態，白白地浪費掉大量的電能。究其原因，大致是由以下幾種情況造成的：
①由于大部分電機采用直接起動方式，除了造成對電網及拖動系統的沖擊和事故之外，8~10倍的起動電流造成巨大的能量損耗。
②在進行電動機容量選配時，往往片面追求大的安全余量，且層層加碼，結果使電動機容量過大，造成“大馬拉小車”的現象，導致電動機偏離最佳工況點，運行效率和功率因數降低。
③從電動機拖動的生產機械自身的運行經濟性考慮，往往要求電力拖動系統具有變壓、變速調節能力，若用定速定壓拖動，勢必造成大量的額外電能損失。
電動機的非經濟運行情況，早已引起國家有關部門的重視，并分別于1990年和1995年制定和修定了一個強制性的國家標準：《三相異步電動機經濟運行》（GB12497-1995）。希望依此來規范三相異步電動機的經濟運行，國標的對低壓電動機的經濟運行起了很大的促進作用，但對中壓電動機則收效甚微。其原因是：
（1）中壓電動機一般容量較大，一旦發生故障，其影響也大，因此對節電措施的可靠性的要求就更高；
（2）中壓電動機節電措施受電力電子功率器件耐壓水平的限制，節電產品的開發在技術上難度更大一些。
到目前為上，國內尚無成型的中壓電動機軟起動和節電運行的產品面市。
2 異步電動機的軟起動
由于工業生產機械的不斷更新和發展，對電動機的起動性能提出了越來越高的要求，歸納起來有以下幾個方面：
①要求電動機有足夠大的，并且能平穩提升的起動轉矩和符合要求的機械特性曲線；
②盡可能小的起動電流；
③起動設備盡可能簡單、經濟、可靠，起動操作方便；
④起動過程中的功率消耗應盡可能的少。根據以上相互矛盾的要求和電網的實際情況，通常采用的起動方式有兩種：一種是在額定電壓下的直接起動方式，另一種是降壓起動方式。
2.1 直接起動的危害
直接起動是最簡單的起動方式，起動時通過閘刀或接觸器將電動機直接接到電網上。直接起動的優點是起動設備簡單，起動速度快。但是直接起動的危害很大；
①電網沖擊：過大的起動電流（空載起動電流可達額定電流的4~7倍，帶載起動時可達8~10倍或更大），會造成電網電壓下降，影響其他用電設備的正常運行，還可能使欠壓保護動作，造成設備的有害跳閘。同時過大的起動電流會使電機繞組發熱，從而加速絕緣老化，影響電機壽命。
②機械沖擊：過大的沖擊轉矩往往造成電動機轉子籠條、端環斷裂和定子端部繞組絕緣磨損，導致擊穿燒機；轉軸扭曲，聯軸節、傳動齒輪損傷和皮帶撕裂等。
③對生產機械造成沖擊：起動過程中的壓力突變往往造成泵系統管道、閥門的損傷，縮短使用壽命；影響傳動精度，甚至影響正常的過程控制。
所有這些都給設備的安全可靠運行帶來威脅，同時也造成過大的起動能量損耗，尤其當頻繁起停時更是如此。因此對電動機直接起動有以下限制條件：
①生產機械是否允許拖動電動機直接起動，這是先決條件；
②電動機的容量應不大于供電變壓器容量的10~15%；
③起動過程中的電壓降U應不大于額定電壓的15%。對于中、大功率的電動機一般都不允許直接起動，而要求采用一定的起動設備，方可完成正常的起動工作。
2.2 老式降壓起動方式的適用場合及性能比較：
降壓起動的目的是減小起動電流，但它同時也使起動轉矩下降了。對于重載起動，帶有大的峰值負載的生產機械，就不能用這種方式起動。傳統的降壓起動有以下幾種方法：
（1）星形/三角形轉換器：這種方法適用于正常運行時定子繞組采用接法的電動機。定子有六個接頭引出，接到轉換開關上，起動時采用星形接法，起動完畢后再切換成接法。起動電壓為220V，運行電壓為380V。這種起動設備的優點是起動設備簡單，起動過程中消耗能量少。缺點是有二次電流沖擊，設備故障率高，需要經常維護，所以不宜使用在頻繁起動的設備上。在轉換過程中，由于瞬變電勢和電動機剩磁產生的電勢往往與電源電壓有相位差，嚴重時會產生電壓相加，引起過大的沖擊電流和電磁轉矩，因此大大地限制了它的使 用。由于起動電壓為運行電壓的 ，故其起動轉矩為額定轉矩的1/3，只能用在空載或輕載（負載率小于1/3）起動的設備。在電動機輕載或空載運行時，也可利用該起動設備作降壓運行，以提高電動機的功率因數和效率。
（2）自耦變壓器降壓起動：三相自耦變壓器（也稱補償器）高壓邊接電網，低壓邊接電動機，一般有幾個分接頭，可選擇不同的電壓比，相對于不同起動轉矩的負載。在電動機起動后再將其切除。其優點是起動電壓可以選擇，如0.65、0.8或0.9UN，以適應不同負載的要求。缺點是體積大，重量重，且要消耗較多有色金屬，故障率高，維修費用高。
(3) 磁控軟起動器：磁控軟起動器是利用控磁限幅調壓的原理，在電動機起動過程中電壓可由一個較低的值平滑地上升到全壓，使電動機軸上的轉矩勻速增加，起動特性變軟，并可實現軟停車。但其起控電壓在200V左右，用戶不可調整，會有較大的電流沖擊，且體積較大。
(4) 對于高壓電機，可在定子線路中串聯電抗器或水電阻實現降壓起動，待起動完成后再將其切除。但電抗器成本高，水電阻損耗又大。
(5) 對于繞線式異步電動機，可在轉子繞組串接頻敏變阻器或水電阻實現起動，待起動完成后再將其切除。但頻敏變阻器成本高，而水電阻損耗又大。其他還有延邊三角形起動，定子串電阻起動等方法。
值得指出的是：盡管各種老式降壓起動方法各有其優缺點，但它們有一個共同的優點：就是沒有諧波污染。
2.3 新型的電子式軟起動器
隨著電力電子技術和微機控制技術的發展，國內外相繼開發出一系列電子式起動控制設備，用于異步電動機的起動控制，以取代傳統的降壓起動設備。新型的電子式軟起動器的主回路一般都采用晶閘管調壓電路，調壓電路由六只晶閘管兩兩反向并聯組成，串接于電動機的三相供電線路上。當起動器的微機控制系統接到起動指令后，便進行有關的計算，輸出晶閘管的觸發信號，通過控制晶閘管的異通角β，使起動器按所設計的模式調節輸出電壓，以控制電動機的起動過程。當起動過程完成后，一般起動器將旁路接觸器吸合，短路掉所有的晶閘管，使電動機直接投入電網運行，以避免不必要的電能損耗。
所謂“軟起動”，實際上就是按照預先設定的控制模式進行的降壓起動過程。目前的軟起動器一般有以下幾種起動方式：
(1) 限流軟起動：限流起動顧名思義就是在電動機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設定值（Im）的軟起動方式。主要用在輕載起動的負載的降壓起動，其輸出電壓從零開始迅速增長，直到其輸出電流達到預先設定的電流限值Im，然后在保持輸出電流I
這種起動方式的優點是起動電流小，且可按需要調整，（起動電流的限值Im必須根據電動機的起動轉矩來設定，Im設置過小，將會使起動失敗或燒毀電機。）對電網電壓影響小。其缺點是在起動時難以知道起動壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動轉矩，起 動時間相對較長。
(2) 電壓鈄坡起動：輸出電壓由小到大鈄坡線性上升，將傳統的降壓起動變有級為無級，主要用在重載起動。它的缺點是起動轉矩小，且轉矩特性呈拋物線型上升對起動不利，且起動時間長，對電機不利。改進的方法是采用雙鈄坡起動：輸出電壓先迅速升至U1，U1為電動機起動所需的最小轉矩所對應的電壓值，然后按設定的速率逐漸升壓，直至達到額定電壓。初始電壓及電壓上升率可根據負載特性調整。這種起動方式的特點是起動電流相對較大，但起動時間相對較短，適用于重載起動的電機。
(3) 轉矩控制起動：主要用在重載起動，它是按電動機的起動轉矩線性上升的規律控制輸出電壓，它的優點是起動平滑、柔性好，對拖動系統有利，同時減少對電網的沖擊，是最優的重載起動方式。它的缺點是起動時間較長。
(4) 轉矩加突跳控制起動與轉矩控制起動一樣也是用在重載起動的場合。所不同的是在起動的瞬間用突跳轉矩，克服拖動系統的靜轉矩，然后轉矩平滑上升，可縮短起動時間。但是，突跳會給電網發送尖脈沖，干擾其它負荷，使用時應特別注意。
(5) 電壓控制起動是用在輕載起動的場合，在保證起動壓降的前提下使電動機獲得最大的起動轉矩，盡可能地 縮短起動時間，是最優的輕載軟起動方式。
停車方式有三種：一是自由停車，二是軟停車，三是制動停車。軟起動器帶來的最大好處是軟停車和制動 停車，軟停車消除了拖動系統的反慣性沖擊，對于水泵 就是“水錘”效應；制動停車則在一定場合代替了反接 制動停車功能。
2.4 軟起動器與傳統降壓起動器的比較軟起動器與傳統降壓起動器的性能。
2.5 軟起動器的適用場合
(1) 生產設備精密，不允許起動沖擊，否則會造成生產設備和產品不良后果的場合；
(2) 電動機功率較大，若直接起動，要求主變壓器容量加大的場合；
(3) 對電網電壓波動要求嚴格，對壓降要求≤10% UN的供電系統；
(4) 對起動轉矩要求不高，可進行空載或輕載起動的設備。
嚴格地講，起動轉矩應當小于額定轉矩50%的拖動系統，才適合使用軟起動器解決起動沖擊問題。對于需重載或滿載起動的設備，若采用軟起動器起動，不但達不到減小起動電流的目的，反而會要求增加軟起動器晶閘管的容量，增加成本；若操作不當，還有可能燒毀晶閘管。此時只能采用變頻軟起動。因為軟起動器調壓不調頻，轉差功率始終存在，難免過大的起動電流；而變頻器采用調頻調壓方式，可實現無過流軟起動，且可提供1.2~2倍額定轉矩的起動轉矩，特別適用于重載起動的設備。但是變頻器的價格就要比軟起動器的價格高得多了。
3 異步電動機經濟運行和優化節電控制技術
3.1 異步電動機降壓節電技術概述
對于滿載或重載運行的電動機，降低其端電壓將會造成嚴重后果，隨著端電壓的降低，電動機的磁通和電動勢隨之減小，鐵耗無疑將下降。但與此同時，隨電壓平方變化的電動機轉矩也迅速下降而小于負載轉矩，電動機只能依靠增大轉差率，提高電磁轉矩以達到與負載轉矩相平衡的狀態。轉差率的增大，引起轉子電流增大，同時引起定子和轉子電壓間的相角增大，導致定子電流增大，從而使定子和轉子銅耗增加值大大超過鐵耗的下降值，這時電動機繞組溫升將會增高，效率將會下降，甚至發生電動機燒毀事故。因而，一般規程都規定了電動機正常運行時電壓變化范圍不得超過額定電壓的95%~110%。
然而對于輕載運行的電動機，情況就截然不同，使供電電壓適當降低，在經濟上是有利的。這是因為在輕載運行時，電動機的實際轉差率大大小于額定值，轉子電流并不大，在降壓運行時，轉子電流增加的數值有限。而另一方面，卻由于電壓的降低，使空載電流和鐵損大幅減少。在這種情況下，電動機的總損耗就可降低，定子溫升，運行效率和功率因數同時得到改善。由此可見，電動機的運行經濟性與電動機負載率同運行電壓是否合理匹配關系極大。理論分析表明電動機的力能指標（運行效率與功率因數）與其端電壓之間存在如下的數量關系[2]：
……………………………………（1）
…………………………………………………（2）
SN和S—電動機額定工況和降壓運行的轉差率；
和 —電動機額定工況和降壓運行的功率因數；
ηN和η—電動機額定工況和降壓運行的效率；
KU—電動機的調壓系數，KU=U/UN；
UN和U—電動機額定電壓和降壓運行時的實際電壓；
K1—電動機的空載電流系數，K1=Io/IN；
IN和Io一電動機的額定電流和空載電流。
從式（2）不難看出：并不是所有的降壓行為都能達到節電的目的，只有當電壓降低程度大于轉差率及功率因數上升程度時，才能使運行效率提高。實際上，電動機效率隨電壓降低而變化的關系呈馬鞍形曲線，對應于每一個輸出功率（或負載系數），必然存在一個最佳調壓系數Kum，當Ku=Kum時，電動機的損耗最低，效率最高。Kum稱為電動機的最佳電壓調節系數。不同負載下最佳電壓調節系數Kum可按電動機的負載系數β由下式確定[1]：
……………………………………………………（3）
式中： —電動機額定負載時的有功損耗（kW）；
Po—電動機的空載損耗（kW）；
K—計算系數，K=（Po-Pfw）/ΣPN；
Pfw—電動機的機械損耗（kW）；
β—電動機的負載系數，β=P2/PN·100%
P2—電動機的輸出功率；
PN—電動機的額定功率。
文獻[1]給出了輕載電動機采用降壓節電措施后，節約電能的計算公式為：節約的有功功率
………………………………………（4）
節約的無功功率：
…………………………………………（5）
節約的電能：
…………………………………………………（6）
式中：QN—電動機帶額定負載時的無功功率（Kvar）；
Qo—電動機的空載無功功率（Kvar）；
KQ—無功經濟當量，當電動機直連電機母線KQ=0.02~0.04，二次變壓取KQ=0.05~0.07，三次變壓取KQ=0.08~0.10；
Tec—電動機年運行時間（h）。
3.2 優化節電的控制依據
(1) 功率因數（ ）控制法：
最早出現的異步電機優化節電器為№La 功率因數控制器，其原理是通過檢測電動機運行中的 值，與預先設定的基準值比較，當實際值低于設定值時，說明電動機為輕載，通過降低電動機的端電壓來提高 ，直到實際的 測量值達到設定值為止，實現了節電； 數值高表明是重載，則升高電機端電壓，以保證軸上的輸出功率。這是一種間接節電法：控制對象是電動機的功率因數，而目的是節電。由于交流異步電機的最佳功率因數在全工作范圍內呈曲線變化；不同制造廠生產的同一規格的異步電機的功率因數呈一定的離散性；同一臺電機在其新舊壽命期，在同一工況下的功率因數也呈現一定的離散性，這就給設計和調整帶來一定的困難。故這種方法是不能達到最佳節電效果的，并且理論與實踐都已證明，過高的功率因數值對于異步電機來說，并不節電。
（2）最小輸入功率法：
交流異步電機工作時，從電網輸入的電功率P1，一部分轉換成電機軸上的機械功率P2輸出，另一部分則是自身的損耗PS，包括鐵耗與銅耗兩部分。共中鐵耗與輸入電壓的平方成正比，而銅耗則與其電流的平方成正比，只有在銅耗等于鐵耗時，電機的效率最高，損耗PS最小。最小輸入功率法的原理就是在電機工作的任一負載點上，在保證軸上機械功率輸出的前提下，通過降低電機的端電壓而減小電機自身的損耗，從而達到節能的目的。雖然降壓可以降低鐵耗，而當電壓降到一定程度之后，若繼續下降，則電流又要增加，因而又增加了銅耗。通過微機自動尋優，讓鐵耗和銅耗都維持在最低的水平，也即電壓與電流的乘積——輸入的電功率達到最小值，實現最優節電目的。
（3）突加負載控制
當電動機軸上的負載急劇上升時，又要能在極短的時間內（
3.3 優化節電的適用對象
對于電機轉速無嚴格要求，及不需要調速運行的場合，特別是對于經常大幅度變動的負載，或者長時間處于輕載或空載的電動機，例如軋鋼機、鍛壓機、抽油機等負載，使用優化節電技術，可以收到明顯的節電效果。其節電量視電動機的負載系數及輕載運行的時間長短而定。
3.4 降壓起動優化節電計算實例
為一臺輕載運行的Y1600—10/1730型6000V電動機配置一套優化控制系統，著重計算其起動性能參數和節電效果。
Y1600—10/1730型電動機的原始數據：額定功率PN=1600kW，額定電壓UN=6.0kV，額定電流IN=185A，額定轉速nN=595r/min；最大轉矩倍數=最大轉矩/額定轉矩=2.22，起動電流倍數=堵轉電流/額定電流=5.53，起動轉矩倍數=堵轉轉矩/額定轉矩=0.824，額定效率ηN=94.49%，額定功率因數 。電動機額定負載時的有功損耗ΣPN=93.3kW，電動機的空載損耗Po=29.6kW，電動機的空載電流Io=46.25A，電動機帶額定負載時的無功功率QN=918Kvar，電動機的空載無功功率Qo=480.6Kvar。
(1) 輕載運行降壓節電效果計算
（1）不同負載系數下，電動機的最佳調壓系數Kum的計算按式（3）進行，計算結果示于表2。
（2）當U=UN時，不同負載系數下，電動機的綜合功率損耗ΣPc的計算按（7）式進行[1] ，計算結果示于表2
………………（7）
（3）按最佳電壓調節系數進行調壓后節省的電量計算按式（4）、式（5）和式（6）進行，計算結果示于表2。
表2 按最佳調壓系數進行降壓后節省的電量計算值
電動機負載系數B
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
最佳電壓調節系數Kum
0.374
0.53
0.647
0.747
0.836
0.916
節省的有功功率P（KW）
24.2
17.0
11.0
6.4
3.0
0.86
節省的無功功率Q（Kvar）
386.5
300.8
224.8
157.0
97.6
47.2
節省的綜合有功功率P+KqQ（Kvar）
47.4
35.05
24.5
15.8
8.86
3.7
U=UN時電機綜合功率損耗ΣPC（KW）
59.34
62.04
66.53
72.83
80.93
90.82
節電率（%）
79%
56.4%
36.8%
21.7%
11%
4%
(2) 降壓起動時電動機起動特性估算
由電動機的原始數據得知，電動機直接起動時，起動參數如下：起動電流IK=5.53IN，起動轉矩Mk=0.824MN。
① 采用降壓起動時，調壓系數Ku的確定：
……………………………………………（8）
式中：Un——電動機電壓，V；
UN——電動機額定電壓，UN=6.0KV
MN——生產機械要求的最小起動轉矩，當采用輕載起動方式時，MN≥0.2MN。
代入有關數據，得 。
② 采用降壓起動時，起動參數計算
起動電流In=KU·IK=2.72IN
起動電壓Un=KU·UN=0.493UN=2960V
起動轉矩
③ 降壓起動的節電效果計算
直接起動時從電網吸收的無功功率計算[1]
…………………………………（9）
代入相關數據，得
降壓起動時從電網吸收的無功功率計算[1]
…………………………………（10）
代入相關數據，得
節約的無功功率 &nbs
電網傳輸Q所消耗的有功功率
Pn=KQ·Qn=0.06×8052.1=483.1kW
降壓起動的無功節電率
4 異步電動機的調壓調速
異步電動機的調壓調速屬低效調速方式，因為在調速過程中始終存在轉差損耗，因此調壓調速有很大的限制，不是任何一臺普通的籠型電機加上一套晶閘管調壓裝置，就可以實現調壓調速的。
首先必須改變電動機的外特性，新的外特性必須使電動機有一個寬廣的穩定的調速范圍。一般要采用高轉差率電機，交流力矩電機或在繞線式電機的轉子繞組中串接電阻的方法，并且要加上轉速閉環控制，才能進行穩定的調速。
其次是要將調速過程中由于轉差功率引起的轉子的溫升很好地導出機外，才能實現長期穩定工作。這里可采取旋轉熱管結構，也可采取特殊風道冷卻結構，都是行之有效的方法。
在電力電子技術高度發展的今天，變頻調速裝置的價格已不再昂貴的情況下，再考慮調壓調速，似乎已無多大的現實意義了。
5 智能馬達優化控制器（IMOC系列）
在對交流異步電動機的軟起動和優化節電技術的長期深入研究的基礎上，研制成功了智能馬達優化控制器（IMOC系列），適配電機功率從5.5KW-110KW。
該控制器采用了16位馬達控制專用單片微處理器Intel 80C 196MC，具有完善的檢測控制功能；主功率器件則采用具有世界高技術水平的專利產品——集成移相調控晶閘管模塊，該模塊突破以往晶閘管模塊的概念，將復雜的移相控制電路與晶閘管管芯創造性地集成為一體，組成一個完整的電力移相調控的開環系統。用它組成的控制器，不但使體積大大縮小，而且增加了設備的可靠性和抗干擾的能力。
在技術上更是集眾家之長，并大大突破國內外同類產品的功能，除了起動保護，優化節電外，還增加了風機，水泵類負載的調速功能；抽油機間歇工作節電功能，無功功率就地補償功能。尤其是完善的保護功能：有過電流、過電壓、過負載、短路、接地、缺相、相間不平衡及功率模塊超溫和電機超溫保護等功能。是電機安全經濟運行的保護神。該控制器具有以下功能特點：
（1）16位微電腦智能化控制，鍵盤設定，數碼顯示，操作簡單直觀。
（2）軟起動，軟停車功能，有效減小起動沖擊。
（3）優化馬達運行方式，節電、改善功率因數。
（4）風機、水泵類負載的調壓調速閉環控制功能。
（5）具有泵控制功能，可避免或減小液流喘振和“水錘”效應。
（6）具有相平衡和電源電壓自動補償功能。
（7）具有完善的保護、報警功能。
（8）起動方式、起動電壓、起動電流、額定電流及負載類型等參數均可設定。
（9）具有遠方控制及聯網通訊功能。
（10）自診斷功能。
經過在不同工業現場的長期使用，取得了可觀的經濟效益。
6 結 論
（1）電子式軟起動器結構簡單，較之傳統的/Y起動器，自耦變壓器起動器具有無觸點、無噪音、重量輕、體積小，起動電流及起動時間可控制，起動過程平滑等優點，并且維護工作量小。當電動機空載或輕載時，節能效果顯著，特別適用于短時滿載，長時間空載的負載。
（2）對于高轉差電機，實心轉子電機，力矩電機等，尤其是在帶風機、水泵類負載時，有較好的調速性能，但不適用于普通的籠型電機調速。
