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如何提高齒輪電機的效率

點擊次數:  更新時間:2020-7-2 15:52:02  【打印此頁

隨著人們對 日益嚴重的能源危機的 擔心 , 電機效率已經成為重要的 、 適時 的話題。 這是因為, 電機用掉了美國國 內生產用電量的 63% — 70% , 占美國總 電能消耗量的 23% 。 但是 , 到 目前為止 , 大多數用于改 善電機效率的工作都只集中在電機總耗 電量 的 10% 左 右 。 原 始設 備制造 商(OEM) 機械設計人 員可以 為能源節約 做出獨特的貢獻 , 方法是謹慎地選擇和 使用合適的新型 電機、 齒輪電機以及駕 駛裝置 。

一.三相勝過單相

 三相電機的效率通常要高于單相電 機。 例如 , 單相 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 了效率更高之外, 三相 電機也更 加可靠。 
單相電機不能 自啟動。 因此 , 人 們開發 了多種不同的啟動機制 , 這些啟 動機制會增加成本、 零件數量 , 而且可 能是導致電機壽命無法最大化的弱點所 在。 那么 : 既然三相電機如此之好, 為 什么沒有完全替代單相電機呢? 這是因 為有許多工業設備裝置 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頻 率從0 — 120Hz 可調的230V 三相輸出, 作 為三相電機的電源。 得益于成本不斷降低 的電子產品 , 變頻器 (VFD) 變得體積更 小, 功能更多, 而且還提供了額外功能, 絲毫不遜色于低成本的直流調速器。 根據 ARC Advisory Group 的數 據 , 在 2007 年, 小功率 VFD 的全球市 場總值超過70 億美元 , 而且預計到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 , 這是因為工業基礎設施 姍姍來遲的現代化終于開始起步了。 據美國能源部估計, 使用VFD 來控 制速率, 所節省的能源將高達電機總耗 電量的 18% 。 在電扇、 鼓風機以及抽吸 應用 中, VFD 可以節省大量的能源 。與使用機械系統來減少流量相比 , 在 VFD 中安裝壓力傳感器能夠更精確 高效地調節流量。 在風扇 , 鼓風機或抽 吸應用中使用VFD , 當工作在額定速率 的 80% 時 , 能量消耗可以降低一半。 對分馬 力電機而言 , VFD 要比簡單 的直流調速器稍微責一些。 但是它們提 供 了許多新的功能 , 比如通過軟啟動來 降低對機械部件的震動并延長設備的使 用壽命

三.不要忘記傳動效率

 為了最大化齒輪電機系統的總體效 率, 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一種空 間利用率很高的方案, 但是它們的效率 只有50% 或更低 , 而平行軸減速器 中的 正 齒輪和斜齒輪的 效率通常可以達到
 98% 左右。


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