选煤是煤炭投入应用过程中的必要环节，因为煤炭在生产出来之后里面会包含一些杂质，并且灰分度较高，如果将原煤直接投入到生产中会造成煤炭发热量难以达到要求，工业生产效率和质量将会大大降低。而选煤本身需要多重环节，在每个环节中电动机往往是不可或缺的设备，因为选煤厂中各种机械设备的运行都需要电动机为其提供动力。并且为了适应选煤厂的产量需求，电动机的功率也有着较高的要求。大量的高功率电机同时长时间工作会带来大量的电能消耗，尤其电机的启动过程中，往往能量消耗是正常运行过程中的3~7倍，大量的电能消耗势必会给选煤厂带来一定的成本负担。同时国家针对我国的能源发展现状提出了节能减排的发展策略，在企业生产过程中降低能耗，提高生产的效益，也是我国可持续发展战略的重要环节。因此，在选煤厂的电机设备中安装节电器能够很好的降低电机耗能，同时还能够提高电动机的使用寿命，降低故障概率，在一定程度上能够提升生产效率。
1电动机工作特点分析
选煤厂中用到电动机的环节有很多，而这些电机大多数为三相异步电动机。电机在工作的过程中起能量消耗也是在不断发生变化的。我们都知道在电机工作过程中，其负载不可能是一成不变的，而在额定的电流和电压环境中，负载的变化会引起内部电流的变化，进而导致其铜损的增加。当电机处于空载状态时，其运行电流较小，负载增加时，转子电流也会随之增加，转差率也会不断增大。电机中的能量损耗主要是内部的铜损、铁损和机械损耗，而铁损和机械损耗我们认为是不会变化的，唯一的变化量便是其中的铜损部分，这部分损耗主要以热能的形式流失。当可变的铜损与不变损耗相等时，电机的工作效率达到最大值。而这个过程一般出现在电机的实际负载等于0.7~1倍的额定负载之间。并且这个时候电机的功率因数达到最大值，而空载过程中电机的中的电流大多数用于产生磁通，所以功率因数会较小。如果负载在额定值得基础上进一步增加，则会导致功率因数的下降，电机的工作效率也会降低。通过对电机工作特点的分析我们发现，电机在额定负载的情况下会达到最优的能效比，而随着负载在这个范围内不断波动，电机的能效比将会降低。而这便会造成电机能量的额外损耗，产生电能浪费的现象。所以要想合理的控制电机的能效比，应该在负载变化的过程中合理调节电机的工作状态。
2电动机节电器的作用
电动机节电器是利用内置的电路和芯片对电机的工作状态进行及时的调整，当电机的工作状态发生改变时，节电器能够自动感知负载的变化和趋势，并且计算出电机工作的最佳电压和电流，然后通过电路中的晶闸管设备来控制电路的导通状态，进而控制电机的工作电压，是电机的输出功率与负载转矩相匹配，避免电机在工作的过程中有“大马拉小车”的现象，保持电机有较高的工作效率。而电机节电器在实际的使用过程中主要是为了节省电能，当然除了这一功能之外，还可实现电机的工作保护。(1)降低电动机电能的消耗。三相异步电动机运行时，必须消耗一定能量的激磁功率。通常运行的电机，其工作电压变动很小，不管电机负载如何，激磁电流大小不变，这样电机在轻载和空载时，功率因数则很低。节电器通过改变电机定子线圈电压，激磁电流适应电机的负载，自动跟踪、自动调整、使电机始终保持较高的功率因数。这样电机工作过程中，即使出现了负载变化的情况，也能够通过内部电路的调节，不会出现较大的能量变化。通过这种方式来降低电机在轻载状态时出现的能力损耗现象，能够很好的实现节能的目的。(2)对电机工作进行保护。电机在启动过程中往往会产生较大的工作电流，达到额定电流的3~7倍之间，而这个电流对电机自身的冲击较大，电机的发热量会短时间内迅速增加，容易造成电机内部线圈的损坏。而节电器能够像软启动器一样，实现电机的软启动，降低启动电流的大小，当电机正常运行时达到稳定值。同时当三相电机因为线路问题造成缺相时，会导致电机停止转动，但是这时电机线圈仍然处于工作状态，还在持续发热中，长时间处于这种状态会造成电机线圈烧毁。电机节电器具有缺相保护的作用，当电机处于缺相状态时，会发出报警，及时断电可以防止电机被烧毁。另外，电机节电器还能够实现过载保护和过热保护，当工作电流超过额定电流的1.5倍时，就会发出报警，防止因为过热现象造成电机寿命降低。
3电动机节电器在选煤设备中的应用
为了证实电机节电器的有用性，我们设计了相关的实验，在相同型号和工作环境的电机组中设置对照实验，两组加装节电器，另外相同的两组不加装节电器，在线路中安装电能表装置，观察电机的工作和能耗状况。根据相关的数据实验分析，电机在未加装节电器时，功率因数往往会在0.35~0.45之间波动，功率因数显然较低。而加装节电器之后功率因数有了明显的改善，虽然受到负载波动的影响较大，但是功率因数能够维持在7.5~8之间，可以发现功率因数获得了明显的改善。而功率损耗方面，加装节电器可以节省10%~15%的电能。上述的实验数据表明，节电器能够在很大程度上降低电机能耗，而在长时间的工作中能耗降低将会更加明显。所以加装节电器对选煤厂的节能降耗工作有较大的帮助。
4结束语
选煤厂电机在工作过程中会产生大量的能耗，不仅仅会造成选煤厂生产成本的增加，同时还不利于我国节能减排政策的有效推行。为了能够降低电机的耗能和成本，提高选煤厂的经济效益，在电动机设备中安装节电器是一个很好的措施，不仅仅能够降低电机的能耗，减小企业的生产成本，同时还能够降低电机的故障率，延长电机的使用寿命。
参考文献
[1]李恩科.微计算机控制三相电动机节电器在普通车床应用技术[J].世界制造技术与装备市场，2017，(4)：76-78.
[2]张博，段明浩，尹德扬，等.异步电动机可变负载降压节电器研究与设计[J].微处理机，2016，37(1)：72-75.
[3]刘鑫.电动机节电器在选煤设备技术改造中的应用[J].矿业装备，2019，(3)：144-145.
《电动机节电器在选煤设备技术的应用》来源：《石化技术》，作者：武昊
