永磁電機占行業(yè)能耗的80%，電動(dòng)系統是可以節省能源的潛在領(lǐng)域之一。其耗損在整體上占20~30%，能夠使效率提升，主要是因為在工作時(shí)將建立了磁場(chǎng)，而且轉子與磁場(chǎng)是同步運轉的，另無(wú)感應電流勵磁使電機功率無(wú)循環(huán)的接近1，大大節省功率。

永磁節能電機的選擇/更換

那些希望提高被動(dòng)能效的人經(jīng)常考慮以更換電動(dòng)機為出發(fā)點(diǎn)，特別是在現有電動(dòng)機陳舊且需要重繞的情況下。

主要國家決心在不久的將來(lái)停止低效率電機的銷(xiāo)售，這一趨勢得到了加強。基于IEC60034-30標準對三個(gè)效率等級(IE1，IE2，IE3)的定義，許多國家/地區已經(jīng)制定了一項計劃，逐步迫使IE1和IE2電機的銷(xiāo)售達到IE3的要求。

例如，在歐盟，到2015年1月，低于375 kW的電動(dòng)機必須符合IE3要求(EC 640/2009)。

更換舊電動(dòng)機有兩個(gè)原因：

受益于新型高性能電機的優(yōu)勢(請參見(jiàn)圖 K16)

與標準電動(dòng)機相比，高性能電動(dòng)機可以根據其額定功率將運行效率提高多達10%。相比之下，經(jīng)過(guò)倒卷的電動(dòng)機的效率與原始電動(dòng)機相比降低了3%至4%。

過(guò)去，設計人員傾向于安裝超大型電機，以提供足夠的安全裕度并消除故障風(fēng)險，即使在極不可能發(fā)生的情況下也是如此。研究表明，至少三分之一的電動(dòng)機明顯超大，并且在其額定負載的50%以下運行。

然而：超大型電動(dòng)機更昂貴。有時(shí)，超大型電動(dòng)機的效率要比尺寸正確的電動(dòng)機低：電動(dòng)機在額定負載的30%至100%之間運行時(shí)處于其最有效的工作點(diǎn)，并且能夠在120%的額定負載下維持較短的時(shí)間。

當負載低于30%時(shí)，效率會(huì )迅速下降。電動(dòng)機無(wú)法滿(mǎn)負荷工作時(shí)，功率因數會(huì )急劇下降，這可能導致對無(wú)功功率收取費用。

知道能源成本占電動(dòng)機生命周期成本的97%以上，因此購買(mǎi)更昂貴但效率更高的電動(dòng)機可以很快獲利。

但是，在決定是否更換電動(dòng)機之前，必不可少的是：考慮到電動(dòng)機的剩余使用壽命。請記住，即使電動(dòng)機明顯過(guò)大，更換電動(dòng)機的費用也可能不合理，如果電動(dòng)機的負載很小或不經(jīng)常使用(例如，每年少于800小時(shí)，請參見(jiàn)圖 K17)。

確保新電動(dòng)機的關(guān)鍵性能特征(例如速度)與現有電動(dòng)機相同。

永磁節能電機控制原理

電動(dòng)機的啟動(dòng)/控制方法應始終基于系統級分析，并考慮多種因素，例如變速要求，總體效率和成本，機械約束，可靠性等。

為了確保最佳的總體能效，必須根據電機的應用仔細選擇電機的控制系統：

對于恒速應用，電動(dòng)機啟動(dòng)器提供了廉價(jià)，低能耗的解決方案。根據系統的約束，可以使用三種啟動(dòng)器：

直接在線(xiàn)啟動(dòng)器(接觸器)

星三角啟動(dòng)器：如果負載允許啟動(dòng)扭矩為標稱(chēng)扭矩的1/3，則可以限制浪涌電流

軟起動(dòng)器：當Star Delta起動(dòng)器不適合執行有限的沖擊電流功能時(shí)，以及是否需要軟制動(dòng)時(shí)。

等速應用示例：通風(fēng)設備，儲水泵，廢水處理攪拌裝置，輸送機等。

當應用需要改變速度時(shí)，變速驅動(dòng)器(VSD)提供了一種非常有效的主動(dòng)解決方案，因為它可以調整電動(dòng)機的速度以限制能耗。

它可與傳統的機械解決方案(閥門(mén)，風(fēng)門(mén)和節氣門(mén)等)進(jìn)行競爭，尤其是在泵和風(fēng)扇中，傳統的機械解決方案的工作原理是在電動(dòng)機全速運轉時(shí)通過(guò)阻塞管道來(lái)?yè)p失能量。

VSD還提供了改進(jìn)的控制，并降低了噪聲，瞬態(tài)效應和振動(dòng)。通過(guò)將這些VSD與量身定制的控制設備結合使用，可以獲得更多優(yōu)勢。

由于VSD是昂貴的設備，會(huì )產(chǎn)生額外的能量損失，并且可能是電氣干擾的源頭，因此應將VSD的使用僅限于本質(zhì)上需要變速或精細控制功能的應用。

變速應用示例：吊裝，在機床中定位，閉環(huán)控制，離心泵或通風(fēng)(不帶節流閥)或增壓泵等。