提高齿轮电机的效率 

    随着人们对日益严重的能源危机的担心，电机效率已经成为重要的、适时的话题。这是
因为电机用掉了美国国内生产用电量的 63%～70%，占美国总电能消耗量的 23%。但是，
到目前为止，大多数用于改善电机效率的工作都只集中在电机总耗电量的 1 0 % 左右。原
始设备制造商（OEM）机械设计人员可以为能源节约做出独特的贡献，方法是谨慎地选

 

择和使用合适的新型电机、齿轮电机以及驾驶装置。

    

 

为效率立法

   《1992 能源政策法案》（EPAct）和《2007 能源独立和安全法案》（EISA）针对提高电机
效率新水平方面的立法进行了大量的工作。有理由相信，这些工作主要针对的是整马力
（大于 1 马力，即 746W

 

）电机。

    

 

找出问题所在

    美国环保署（EPA）的一项研究表明，电机所消耗的总电能中的 80%以上来自于具有
20 马力或更高马力值的电机。但是，这些大功率电机在所有启用的电机中所占份额不足
1%，据估计，功率在 1～19 马力范围内的电机构成了所有启用的电机中另外的 9%

 

。

    其余的 90%是由无处不在的数十亿台分马力（FHP，即小于 1 马力）电机所构成的，这
些电机包括：排气器、制冰机、真空吸尘器、高炉鼓风机、车库门自动启闭装置以及数以千
计的其他消费类电器。在成千上万种商业和工业电器中，还有数百万的分马力电机，它们

 

涉及到抽吸、分发、制冷、输送、搅拌以及自动化的各个方面。

    对分马力电机的研究让我们认识到，一般而言，电机的效率会随着其尺寸的增加而增
加。同时，随着电机额定马力值的增加，一般效率电机和超高效率电机之间的差别将会减
小。例如，1 马力电机的一般效率额定值可能是 78%，而同等尺寸电机的最优效率可能是
82.5%。不过，对 250 马力的电机而言，一般效率增加到 94.1%，而最优效率是 95.8%

 

。

    

 

提高分马力电机的效率

    不过，在分马力电机中，标称效率要比这个数值低得多，这是因为它们的尺寸太小，
无法使用整马力电机中用来增进效率的技术：包含更多的铜或其他方法。此外，传统的分
马力电机的效率与经过改善之后的效率之间的差别可能会高达 30%

 

或者更多。

    因此，即使是功率很小的电机，也可能会节省大量的能量。例如，如果在加利福尼亚州
或伊利诺伊州使用一个效率为 50%的 1/8 马力（93W）齿轮电机，假设费率是 10 美
分/kWh，那么每年的成本是 164.25 美元。比较一下，如果能源效率可以达到 80%，那么
工作成本将为 102.20 美元，用户在这台机器的生命周期内每年能够节省 62.05

 

美元。

    

 

永磁直流电机与固定分相电容式电机

    在有些情况下，通过使用永磁直流（PMDC）电机代替固定分相电容式（PSC）交流电