工业控制技术(PLC&FA)2006年11月ndustriaIControIrechnique几种功率电子节电技术原理Power—savingTechnologyanditsApplication华南理工大学电力学院范心明程小华广州智光电气股份有限公司刘昧果师冬霞FanXinmingChengXiaohuaLiuWeiguoShiDongxia摘要：针对基于不同节电原理的节电产品的广泛运用，在介绍其工作原理的基础上，分析了在实际使用中的节电特点和应用的技术条件与场合，并给出了评价。关键词：节电技术Abstract：Aimingattheusageofdifferentpower-savingproductionsbasedondifferentprinciples，beingbaseduponpresentingtheirphnciples，thisessayanalysestheircharacteristic，theappliedtechnicalconditionsandsituations，followedwithevaluation．Keywords：Power-savingtechnology【中图分类号】TM921【文献标识码】B文章编号1606—5123(2006)1l一0099—05l引言2负载的特性分析积极推广应用节电新技术，成为了真正降低生产目前，电网中耗能负载主要为以电动机拖动的动成本的有效措施。联合国开发计划署好几年前在对能力设备和照明。在我国约10亿台交流电动机在投入使源的评价报告中就指出：在能源紧缺时代，有2／3的能用，它的耗能占电网总负荷的60％，占整个工业用电的源却在转换过程中自白损失了，以更清洁、更高效的方70％。另外照明耗电已占全国总耗电量的10％，而使用式提供“能源服务”，是解决当前发展问题的一个先决的照明光源大部分为气体放电光源。条件，提高能效最为紧要。据分析，节电投资是一项长2．1交流电动机的特性分析期性的高回报投资，企业将因此得到至少不低于60％的交流感应电动机的工作特性如图1所示f11。年投资回报。美国的权威媒体(《华尔街日报》就曾对各种投资形式做过广泛深入的调查，其结论是：节电投资是一种回报最快、最稳妥的投资方式。在国外，节电投资作为一项全新的投资方式，因其简便易行、周期短、回报高而得到迅速普及。目前，国内外基于不同节电原理的节电产品取得图1感应电动机的工作特性了广泛的运用，本文仅就几种主要技术及其应用进行图1中：P2为电动机输出工率，n为电机转速，T1介绍。由于一定的节能技术总是针对一定的负荷的，因为电机机电效率，cos为定子功率因素，II为定子电此，本文先对几种常用负荷的特性进行分析。流，T。为电磁转矩。从图1中可以看出，在电动机正常(PLC&FA)2006年11月工业控{l}q技术ndustrialControlTechnique工作范围内，转速基本不变；电动机的最大效率发生在(0．7～1．1)P这一范围内；在P，<0．75PN范围内效率与功率因素下降比定子电流I和电磁转矩T下降快得多；到空载时，T1=0，cos约为0．1～0．2。图1表明，电机图3气体放电灯的一般结构原理图的运行效率与电机实际运行的负载率有关。在额定负但当市电电压升高时，灯电流也升高了，如图4中载运行条件下，电机处于高效率状态，其节能空间很的I增加到I，尽管灯两端的电压变化非常小，但灯上小；但当电机处于偏离额定负载运行时，其效率明显下的功耗P=1R(式中的R是此时的灯内阻)是和电流平方降，因此存在很大的节能空问。成正比的。启动器上不但电压升高了，而且电流也增大电机的运行效率取决于电机的各种损耗。交流电了，所以功耗更大。这样一来，启动器和灯的损耗都加动机的损耗AP由定子铜耗P、转子铜耗P，、铁耗大了。当然，即使在正常电压下的功耗也是很大的。P、机械损耗P以及杂散损耗P等组成。当交流电机轻载时输出功率减少，同时转子铜耗P，随之降低，但铁耗P、机械损耗P和杂散损耗P基本不变。由于励磁电流未变，定子铜耗P降低不多，此时电机效率和功率因素大为降低；如果在轻载时适当降低输入电压，则电机铁耗差不多随电压平方而减少，励磁电流也因磁通的减小而下降，使定子铜耗减小，从而降低了总损耗，使电机效率和功率因素得到提高。图4气体放电灯的一般工作特性另外，当施加在灯上的电压为额定值的90％～100％时，照度变化并不明显，但随着功耗的增加，寿命却急剧下降。电压在93％左右时，功耗明显减小，白炽灯的照度基本不变，气体灯略有减小，但寿命要长得多。节能电源就是根据这个原理来控制灯两端的电压，如图