Dutch 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
In industriële productie en bij dagelijks elektriciteitsverbruik is het verschil in energie-efficiëntie tussen wisselstroommotoren vaak aanzienlijk. Bij het aandrijven van dezelfde ventilator verbruiken sommige motoren bijvoorbeeld 5 kWh elektriciteit per uur, terwijl andere slechts 3,5 kWh verbruiken. Dit verschil is niet toevallig; het wordt gezamenlijk bepaald door belangrijke factoren zoals de typeclassificatie van de motor, het structurele ontwerp en de aanpasbaarheid aan de bedrijfsomstandigheden. Deze factoren zijn direct van invloed op de mate van verlies bij de omzetting van elektrische energie in mechanische energie, wat uiteindelijk resulteert in verschillende energie-efficiëntieniveaus.
Vanuit het perspectief van motortypen is het inherente karakteristieke verschil tussen asynchrone motoren en synchrone motoren het belangrijkste uitgangspunt voor het energie-efficiëntieverschil. De rotor van een asynchrone motor maakt gebruik van elektromagnetische inductie om stroom voor koppel te genereren. Tijdens dit proces wordt een deel van de elektrische energie verbruikt door "hystereseverlies" en "wervelstroomverlies". Simpel gezegd: wanneer het magnetische veld van de rotorkern verandert, ontstaan er interne stromen. Deze stromen dragen niet bij aan het geleverde koppel; in plaats daarvan worden ze omgezet in warmte en verspild. Vooral bij traditionele asynchrone motoren met een laag energie-efficiëntie is de kern meestal gemaakt van gewone siliciumstaalplaten, wat leidt tot een hoger hystereseverlies. Bovendien is de luchtspleet tussen de stator en de rotor (met de luchtspleet wordt de opening tussen de stator en de rotor bedoeld) relatief groot, wat gemakkelijk lekkage van magnetische velden veroorzaakt en het energieverlies verder vergroot. De rotor van een synchrone motor (zoals een synchrone motor met permanente magneet) bestaat echter uit permanente magneten en hoeft geen magnetisch veld door inductie te genereren, wat het rotorverlies fundamenteel vermindert. Tegelijkertijd is de luchtspleet tussen de stator en de rotor van een synchrone motor compacter ontworpen, waardoor de benuttingsgraad van het magnetische veld hoger is. Uiteraard is ook de efficiëntie van het omzetten van elektrische energie in koppel hoger, meestal 5%-10% efficiënter dan bij gewone asynchrone motoren met hetzelfde vermogen.
Het verfijnen van het structurele ontwerp is de sleutel tot het vergroten van de energie-efficiëntiekloof tussen motoren van hetzelfde type. Neem asynchrone motoren als voorbeeld: de toepassing van siliciumstaalplaten met hoge magnetische inductie kan het kernverlies aanzienlijk verminderen. Dit type siliciumstaalplaat heeft een hogere magnetische permeabiliteit, waardoor er minder interne stromen ontstaan wanneer het magnetische veld verandert. Vergeleken met gewone siliciumstaalplaten kan het het kernverlies met meer dan 20% verminderen. Daarnaast beïnvloeden het materiaal en het wikkelproces van de wikkeldraden de energie-efficiëntie. Koperdraden hebben een betere elektrische geleidbaarheid dan aluminiumdraden. Wikkelingen van koperdraden hebben een lagere weerstand, wat resulteert in een lager "koperverlies" (warmteverlies dat ontstaat wanneer stroom door de weerstand stroomt) wanneer er stroom doorheen stroomt. Bovendien maakt het nauwkeurige wikkelproces het mogelijk om de draden dichter bij elkaar te plaatsen, waardoor de afstand tussen de draden kleiner wordt en de benuttingsgraad van het magnetische veld verbetert. Motoren met een lage energie-efficiëntie kunnen daarentegen aluminiumdraden gebruiken of een ruw wikkelproces hebben. Alleen al het koperverlies is 15%-20% hoger dan bij motoren met een hoge energie-efficiëntie.
De aanpasbaarheid van de bedrijfsomstandigheden aan de motor heeft ook direct invloed op de daadwerkelijke energie-efficiëntie. Wisselstroommotoren hebben een "nominale bedrijfsomstandigheden" (de optimale bedrijfstoestand die voor de motor is ontworpen). Als de werkelijke belasting niet overeenkomt met de nominale belasting, zal de energie-efficiëntie aanzienlijk afnemen. Als bijvoorbeeld een asynchrone motor met een nominaal vermogen van 10 kW gedurende lange tijd onder een lichte belasting van 3 kW werkt, ontstaat er een situatie van "het trekken van een grote kar door een groot paard". Op dit moment neemt de arbeidsfactor van de motor af (hoe lager de arbeidsfactor, hoe lager de benuttingsgraad van de elektrische energie), neemt het aandeel kernverlies toe en kan de energie-efficiëntie dalen van 85% onder de nominale bedrijfsomstandigheden tot onder de 60%. Het toerental van een synchrone motor is echter onafhankelijk van de belasting (zolang deze het maximale koppel niet overschrijdt). In scenario's met grote belastingsfluctuaties kan deze nog steeds een hoge arbeidsfactor en energie-efficiëntie behouden. In het aandrijfsysteem van nieuwe energievoertuigen kan de synchrone permanente magneetmotor bijvoorbeeld zijn vermogen flexibel aanpassen aan de voertuigsnelheid en de wegomstandigheden. Zelfs bij lage snelheid en lichte belasting kan de energie-efficiëntie boven de 80% blijven, wat aanzienlijk hoger is dan die van asynchrone motoren in hetzelfde scenario.
Bovendien heeft de vraag of het ontwerp voor warmteafvoer verstandig is, ook indirect invloed op de energie-efficiëntie. Het verlies dat tijdens de werking van de motor ontstaat, wordt omgezet in warmte. Als de warmte niet tijdig kan worden afgevoerd, stijgt de temperatuur van de motor, waardoor de wikkelingsweerstand toeneemt (de weerstand van de geleider neemt toe met de temperatuurstijging). Dit verhoogt op zijn beurt het koperverlies, waardoor een vicieuze cirkel ontstaat van "verlies – temperatuurstijging – meer verlies". Motoren met een hoog energierendement zijn meestal uitgerust met efficiëntere warmteafvoerstructuren, zoals een groter oppervlak van koellichamen, het gebruik van axiale ventilatoren voor geforceerde warmteafvoer en zelfs de toevoeging van waterkoelsystemen aan motoren met een hoog vermogen. Deze maatregelen zorgen ervoor dat de motor altijd op de juiste temperatuur werkt en voorkomen een afname van de energie-efficiëntie door oververhitting.
Samenvattend wordt het energie-efficiëntieverschil van AC-motoren bepaald door "typekenmerken + structureel ontwerp + aanpasbaarheid aan de bedrijfsomstandigheden + warmteafvoercapaciteit". Synchrone motoren hebben inherente voordelen omdat ze geen rotorinductieverlies hebben. Het verfijnde ontwerp van siliciumstaalplaten met hoge magnetische inductie en koperen wikkelingen vermindert het kernverlies. De aanpasbaarheid aan de bedrijfsomstandigheden voorkomt energie-efficiëntieverlies veroorzaakt door een mismatch in de belasting. Een redelijke warmteafvoer voorkomt de vicieuze cirkel van verlies. Inzicht in deze factoren kan bedrijven niet alleen helpen bij het selecteren van energiezuinigere motoren, maar ook de optimalisatierichting van "vermindering van verlies en verbetering van de aanpasbaarheid" voor motoronderzoek en -ontwikkeling aanwijzen.
