總第221期2014年對于電機、風機配用馬達功率都是采用下式進行估算：N——水泵、風機配用馬達功率，Kw；Q——水泵、風機的設計流量，mH——水泵的揚程，m；p——風機全壓，Pa；γ——水的容重，N/mK——水泵、風機配用水泵安全系數，K值的大小是隨著電動機功率大小的變化而變η1——水泵、風機的效率，依照試驗確定，由電機和風機的產品樣本查得；ηi——水泵、風機的傳動效率。馬達直聯ηi=1.0；襯套直聯傳動ηi=0.95～0.98；三角皮帶傳動ηi=0.90～0.95；由于Nz——水泵、風機軸功率，Kw；其余各項意義同前。把公式2帶入公式1得到：（山東建筑職業(yè)大學，河北邯鄲）摘要：強調目前電機、風機配用馬達功率估算公式中存在人為的降低安全系數的問題以及形成的馬達機型、額定功率加強，投資降低，馬達實際運行效率增加、電耗降低的不良后果；按照馬達與拖動基礎理論進行了剖析，給出了正確選定電機、風機配用馬達功率的估算公式電動機機械效率的計算公式，即取消電機、風機配用電機功率估算公式中安全系數的附加，并對二者的估算結果進行了比較。關鍵詞：功率；安全系數；效率；能耗；節(jié)能中圖分類號：TU832.02文獻標志碼：B文章編號：1673-0402（2014）09-0044-03表1：電動機安全系數K值電動機功率（Kw）安全系數＜0.51.50.5～1.01.41.0～2.01.32.0～5.01.2＞5.01.15收稿日期：2014-01-24作者簡介：趙岐華（1963-），男，副院長、高級工程師，主要從事暖通空調專業(yè)教學和節(jié)能研究工作。
E-mail：2014年第9期總第221期N1——水泵、風機配用馬達輸出功率，其余各項意義同前。上述估算公式電動機機械效率的計算公式，是在電機、風機配用馬達輸出功率基礎上附加一定的安全系數K值得到配用馬達功率，據此來選擇配用馬達的機型，其結果是所選擇馬達的額定功率Ne小于或等于估算得的配用馬達功率N、大于配用馬達輸出功率N1，即按照馬達與拖動基礎理論，我們曉得，對于風機、水泵及其配用馬達是處于連續(xù)工作狀態(tài)的，其負載的大小即配用馬達輸出功率是恒定或基本恒定的，屬于常年恒定性負載狀態(tài)的，選擇這樣的生產設備的配用馬達的原則就是使穩(wěn)定溫升在馬達絕緣容許的最低溫升范圍內，因為通常電動機都是根據常值負載連續(xù)工作設計的，電動機設計及其出廠的試驗保證都是在額定容量下工作的，溫升不會超過容許值，而電動機所帶的負載功率大于或等于其額定功率，馬達的發(fā)熱問題自然就不會出現問題，不須要進行發(fā)熱校核。所以電動機選擇的方式就是使電動機的額定功率Ne等于或略大于風機、水泵等生產機械設備所須要的設計功率，即電機、風機配用馬達輸出功率N1，即就可以滿足要求。另外，電動機標牌上所標明的額定功率是指電動機的工作環(huán)境濕度為40，在額定電壓、額定電壓下連續(xù)工作情況下的電動機輸出功率。
當環(huán)境濕度不是標準氣溫時，其功率可按表2進行修正。當環(huán)境氣溫高于30，通常電動機的功率只降低8%，實際暖通專業(yè)涉及的電動機環(huán)境氣溫幾乎都高于40，這本身就使電動機的實際輸出功率小于其額定功率，這就等于變相降低了安全系數。并且必須注意，當高原地區(qū)（海拔高度小于1000m）空氣黏稠，散熱條件惡化，選擇電動機的使用功率必須減少。根據公式1或公式3的估算結果是使電動機的額定功率Ne小于風機、水泵等生產機械設備所須要的設計功率N1，導致的不良后果是電機、風機配用馬達功率數值過大，將使配用水泵的額定功率降低，馬達機型人為加強，投資降低，即所謂的大馬拉大車。另外，馬達在額定電流運行時，最佳負載率（馬達輸出功率與馬達額定功率之比）和功率質數cosφ1和效率η是互相關聯的。功率質數高低，主要與負載（馬達輸出功率）大小有關。通常馬達空載時，功率質數很低，一般小于0.2.。馬達帶負載后，要輸出機械功率，因此，電樞電壓中的有功份量減小，功率質數逐漸增強。在額定負載運行時，馬達的功率質數最高；馬達運行時，效率高低與負載大小有關。通常馬達空載運行時，效率為零。
負載增客場，效率也降低。當負載為0.7~1倍額定負載時，效率最高。為此，馬達在接近額定負載下運行時，效率最高，最省電，最為經濟。所以，根據公式1或公式3的估算結果所選擇的馬達實際運行時，馬達的實際輸出功率大于額定功率較多，從圖1（異步電動機工作曲線圖）可以看出，馬達的實際工作點B在額定工作點A的一側，偏離較大，使馬達的實際效率和功率質數與額定效率和額定功率質數差值較大，導致電能消耗降低。現通過一工程實例估算剖析如下：某一通風系統(tǒng)工程估算的N1=5Kw，按照公式1或公式3估算的結果，N=51.2=6Kw，則選擇的風機配用馬達額定功率應為7.5Kw；而依照公式5的估算結果，N=5Kw，則選擇的表2：不同環(huán)境濕度下電動機功率的修正環(huán)境濕度（）功率增減百分率308%355%400%45-5%50-12.5%55-25%—年第9期總第221期風機配用馬達額定功率應為5.5Kw；后者配用馬達的機型和額定功率均小于前者較多，后者的馬達負載率為5/7.5=66.7%，處于最高效率區(qū)以外，效率較低；前者的配用馬達的機型和額定功率和估算功率接近，前者的馬達負載率為5/5.5=90.9%，處于最高效率區(qū)以內，效率較高；按照圖1剖析，后者的馬達實際工作點和前者相比，與馬達的額定工作點的偏離更大，馬達效率較低，能耗降低。
前者馬達煤耗更低，更容易滿足國家有關風機的單位風量耗功率Ws和循環(huán)電機的耗電輸冷（熱）比EC(H)R等節(jié)能要求的相關規(guī)定，由于在估算風機的Ws和循環(huán)電機的EC(H)R公式中均涉及到配用馬達的實際運行效率η。這兒須要說明的是，風機和電機的啟動，對于原動機來說是屬于輕荷載啟動。為此，在中、小型裝置中，機組的啟動并不是問題。但是對于小型機組的啟動，由于機組慣性大、阻轉矩大，會造成很大的沖擊電壓，影響電網的正常運行，必須對啟動給與高度注重。應采用正確的機組啟動方法，以降低不良影響。相關文獻對于風機和電機的啟動已有闡述，此處不再贅言。經過工程實踐，根據公式5選擇的風機、水泵的配用馬達，完全可以滿足工程須要。綜上所述，筆者覺得風機和電機配用電動機功率的估算應取消安全系數附加，采用下式估算式中各項意義同前。使實際選擇的使配用電動機的額定功率Ne等于或略小于風機、水泵等生產機械設備所須要的設計功率N1，即以上筆者的個人見解，如有不當，請求各位專家和同行批評見諒。圖1：異步電動機工作特點曲線（P2——電機輸出功率；η——電機效率；cosφ1——電機功率質數）參考文獻：流體熱學泵與風機（第五版）［M］.上海：中國建筑工業(yè)出版社，2009.［2］陸耀慶.實用供水空調設計指南（第二版）［M］.上海：中國建筑工業(yè)出版社，2007.［3］李慶武，劉紫林.馬達與拖動基礎［M］.北京：武漢理工學院出版社，2009.［4］陳俊俊，孫繼軍.馬達最佳運行時效率和負載率的實驗研究48-50.［5］全省勘測設計注冊工程師公用設備專業(yè)管理委員會秘書處.全省勘測設計注冊公用設備師考試備考教材-暖通空調專業(yè)（第三版）［M］.上海：中國建筑工業(yè)出版社，2013.［6］住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)督司，中國建筑標準設計研究院.全省民用建筑工程設計技術措施-暖通空調動力［M］.上海：中國計劃出版社，2009.［7］住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司，中國建筑標準設計研究院.全省民用建筑工程設計技術舉措-節(jié)能專篇-暖通空調動力［M］.上海：中國計劃出版社，2007.［8］中華人民共和國住房與城鄉(xiāng)建設部.—2012民用建筑供熱通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范［S］.上海：中國建筑工業(yè)出版社，2012.［9］中華人民共和國建設部.—2005公共建筑節(jié)能設計標準［S］.上海：中國建筑工業(yè)出版社，2005.
