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联系人：张先生
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工厂地址：陕西省西安市经济技术开发区明光路159号
我国于2020年9月明确2030年碳达峰、2060年碳中和目标，未来三十五年实现净零排放任务艰巨。在这一背景下，工业领域的节能降耗成为关键抓手，而电机作为工业生产的核心动力设备，其能效水平直接关乎生产效率与能源消耗。此外，我国在2024年3月出台了《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，要求聚焦钢铁、有色、石化、化工、建材、电力、机械、航空、船舶、轻纺、电子等重点行业，大力推动生产设备、用能设备、发输配电设备等更新和技术改造，为电机的节能改造提供了政策支持。
电机是工业核心动力设备，其耗电量占全社会用电量的70%、工业用电量的75%。工业领域的电机用电量有75%用于驱动泵、风机和压缩机等设备，能效提升潜力巨大。但不少企业在节能改造中存在误区，认为仅更换高效电机就必然节能降碳，却忽视了电机系统的复杂性，实则需综合电机效率、功率因数、“电机 + 设备 + 控制系统”运行模式及负载特性等多方面设计评估。
为厘清问题，特邀请西安西玛电机有限公司技术中心主任、技术部技术管理室主任张邦宁探讨改造误区与对策。西玛电机深度参与国家 Y 、Y2、Y3、YX3 、YE2等交流电机到YE3、YE4、YE5 系列高效电机、YVFE3-YVFE5变频调速电机；Y、YKK、YKS系列高压电机到YX、YXKK系列高效高压电机及永磁同步电机等电机产品国家统一设计及标准制修订，可为高耗能企业节能改造提供专用电机及系统解决方案。
张邦宁
西安西玛电机有限公司技术中心主任
现任西安西玛电机有限公司技术中心主任、技术部技术管理室主任，中国机械工程学会高级会员、陕西省机械工程学会理事、陕西机械工程学会焊接分会理事、陕西机械工程学会数控自动化分会理事、陕西省创新方法研究会副秘书长、陕西省创新方法专家。
高耗能企业电机节能改造的常见误区
高耗能企业在电机节能改造中，常因对技术原理、系统特性的认知偏差陷入误区，主要集中在以下三方面：
（一）电机与负载不匹配
许多企业存在“换高效电机即节能”的认知误区，认为高效电机效率高，更换后电费自然下降。但电机系统是复杂整体，电机仅是其中一环，若电机与负载不匹配（如“大马拉小车”或“小马拉大车”），高效电机的节能优势无法发挥。
例如，某企业为一台负载率仅30%的水泵更换了一级能效电机，但因电机功率远超实际需求，长期在低负载状态运行。高效电机的设计高效区间多在 70%-100%负载率，低负载下其效率反而低于适配的普通电机，最终导致能耗未降反升。这种“重电机本体、轻系统匹配”的做法，使得高效电机沦为“摆设”。
（二）过度依赖变频技术
变频技术因能动态调节电机转速，在节能领域应用广泛，但若盲目使用，反而会增加能耗。部分企业认为“只要装变频器，就能节能”，却忽视了设备的运行特性。
对于负载稳定、无需频繁调速的设备（如恒定流量的化工反应釜搅拌电机），加装变频器后，变频器自身的能耗（约为电机功率的 3%-5%）会直接增加系统总能耗；同时，变频器与电机的兼容性问题可能导致谐波干扰，影响设备寿命。此外，变频系统的前期投资较高，若节能效果不明显，企业的投资回报率会大幅降低。
（三）对节能改造的成本认知模糊
不少企业过度关注前期投资成本，认为“节能改造是额外负担”，倾向选择低价低质产品，却忽视了长期运营成本。某纺织企业为降低初期投入，选用了价格低廉的低效变频电机，虽初期节省了10%的采购费用，但运行中电机效率比标准值低5%，且故障率高。按其24小时运行的工况计算，每年多支出电费约8万元，三年的额外电费已远超初期节省的成本，还因停机维修损失了生产效益。这种“捡芝麻丢西瓜”的做法，与节能改造的长期目标背道而驰。
安徽庐江泵站改造项目，西玛高效电机为用户每年节能超5%
针对常见误区的应对策略
（一）解决电机与负载匹配问题
企业需在改造前对电机系统进行全面评估，具体可通过三步实现：
1、数据采集：联合专业团队或节能服务公司，测试电机实际运行功率、电流、电压等参数，记录负载变化规律（如昼夜波动、季节差异）；
2、精准选型：根据负载特性选择适配的电机。例如，对负载率长期稳定在 80% 左右的设备，选用额定功率略高于负载的高效电机；对负载波动大的设备，优先考虑变频调速电机；
3、系统优化：结合传动装置（如减速器、联轴器）的效率，优化电机与设备的连接方式，减少传动损耗。若企业技术能力不足，可委托电机制造商或第三方机构制定改造方案，确保系统整体高效。
（二）科学应用变频技术
企业在决定是否采用变频技术时，需做好“三评估”：
1、工况评估：分析设备是否需要调速（如风机是否需根据室温调节风量）、调速范围（转速变化区间）及频率（每天调速次数），仅对需动态调节的设备使用变频技术；
2、经济性评估：计算变频系统的投资回收期（投资回收期 = 初期投资 ÷ 年节能收益），若回收期超过设备预期寿命，则不建议采用；
3、兼容性评估：选择与电机匹配的变频器（如防爆场合需用防爆变频器），并加装滤波装置减少谐波干扰，确保系统稳定运行。
（三）建立全生命周期成本理念
企业应从“短期投入”转向“长期收益”视角，具体可从三方面着手：
全成本核算：计算设备全生命周期的总费用（采购成本 + 运行电费 + 维护费 + 残值），而非仅看采购价。以400kW 高压电机为例，一级能效（YE5）较三级能效（YE3）采购成本高4%，但效率高1.51%，按年运行8000小时、电费0.6元 /度计算，每年可省电费约400×1.51%×8000×0.6=2.9万元，两年即可收回差价；
1、收益量化：除电费节省外，还需计算设备效率提升带来的生产增益（如电机转速稳定使产品合格率提高）、维护成本降低（高效电机故障率低，维修频次减少）等隐性收益；
2、第三方验证：委托专业机构对不同方案的经济性进行评估，避免因信息不对称导致决策偏差。
山东菏泽供暖改造项目，采用西玛高效节能电机，每年节省数万元
容易被忽视的误区及应对
缺乏效果监测机制
部分企业在改造后未建立能耗监测机制，导致“改后不管”，无法验证节能效果。例如，某化工企业更换高效电机后，因管道堵塞导致负载增加，电机效率下降，但未及时发现，6 个月后才因电费激增排查出问题，已多耗电费12万元。
应对这一问题需构建“监测 - 评估 - 优化”闭环：
1、建立监测系统：安装智能电表、传感器，实时采集电机能耗数据，通过物联网平台实现远程监控；
2、定期评估：每月对比改造前后的能耗数据，计算节能率【节能率 =（改造前能耗 - 改造后能耗）÷ 改造前能耗 ×100%】，若节能率低于预期，及时排查原因；
3、动态优化：根据监测结果调整设备参数（如变频电机的转速设定），定期维护（如清理风机叶轮积灰），确保系统长期高效运行；
4、第三方评估：每1-2年委托第三方机构进行节能效果核验，保证数据客观准确。
青海盐湖海纳化工有限公司节能改造现场试运行
节能改造下的高效电机技术趋势与发展
我国电机节能形势严峻，提高电机能效是实现电机节能的必由之路。在高效电机的开发中，使用铸铜转子是提高电机效率的有效方法，也是行业发展的趋势，铜转子电机是实现IE5一级能效的关键技术，其发展历程与优势如下：
（一）技术突破历程
2017年，国内首次在 YE4 铸铜转子系列电机研发中采用铸铜转子方案技术，但受限于工艺，仅能生产 H132 以下的小规格产品，且成本高、推广难；2018年，国内企业突破批量生产技术，铜转子电机开始商业化应用；2022年，H355大规格铸铜转子研制成功，填补国内空白，随后无缺陷铸铜转子、大长径比铸铜转子等技术突破，彻底解决了行业难题。
（二）核心优势
1、效率提升：铜的导电率是铝的 1.6 倍，铸铜转子可降低转子损耗15%-20%，使电机整体效率提升2%-5%，轻松达到IE5标准；
2、适应复杂工况：铜的耐热性优于铝，可在高温（150℃以上）、过载（120%负载）、频繁启动等严酷环境下稳定运行，适用于冶金、矿山等行业；
3、启动性能优异：在相同启动电流下，铸铜转子电机的启动转矩比铝转子高10%-15%，适合起重、电梯等需大启动转矩的设备；
4、高速稳定性：铜的机械强度高，可承受3.6万转/分钟的高转速，适用于高速主轴电机等精密设备。
目前，铜转子电机已在新能源汽车、高端制造等领域广泛应用，随着工艺成熟，其成本与铝转子电机的差距正逐步缩小，成为高效节能改造的优选方案。西玛电机是节能改造的行业领导者，参与研发的YE5铜转子超高效节能电机，在节能改造领域取得了显著优势。
西玛电机公司的YE5铜转子超高效节能电机
高耗能企业的电机节能改造并非“换个电机就行”，而是一项系统工程，需摆脱对单一技术的依赖，从匹配性、经济性、长效性多维度统筹规划。通过科学评估、精准选型、动态监测，才能实现“真节能、降成本、促减排”的目标。
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