运动中的可持续性：电机和驱动器是节能的关键

可持续性是良好的商业实践。制定了可靠的可持续发展战略、长期愿景和雄心勃勃的目标的公司比没有优先考虑这一价值的公司表现更好。与没有此类举措的类似组织相比，可持续驱动的公司通常具有更高的员工保留率，通过与消费者意识保持一致来建立强大的品牌忠诚度，从而产生更好的股票回报。1实际上，可持续发展应该应用于组织的各个层面——从采购到产品开发和制造，再到员工协议和客户成果，因为良好的企业公民的好处远不止“做正确的事”。虽然在整个业务范围内有许多详细说明回报的例子，但有意的可持续性努力的一些最切实的结果集中在提高生产环境效率的优势上。在工业环境中，系统性能改进所带来的效率和成本节约本质上是可持续的，可带来可观的投资回报。在诸如替代能源风能和太阳能发电场或数据中心等连续运营中，回报很快，因为系统一直在运行。因此，即使是几个百分点的效率提升也比在可能运行一个班次的自动化生产线上提供了更快的回报。在任何一种情况下，提高效率方程已成为竞争的必要条件、底线助推器和可持续运营的节能要素。

电力消耗：一个全球性问题，一个工业解决方案

据美国能源信息协会称，全球电力消耗的增长速度继续快于全球人口的增长速度。2照明、电器、运输和工业过程对电力的要求最高，工业在产品制造的能源使用方面最为深刻。事实上，据估计，多达 40% 的发电量用于工业，其中近 70% 用于电机。3因此，通过特定应用的功能优化以及其他技术来提高电机效率，可以对工业环境中的节能产生重大影响。考虑到许多电机只是在“开”或“关”模式下运行；它们不能自我调节以适应不同应用要求的速度。然而，这样做将在全球范围内显着降低功耗和排放。

电机效率低下和全球能源消耗的现实导致立法努力，例如最低效率性能标准 （MEPS），因地区和国家而异。4例如，在欧盟，在过去 10 年中，额定功率为 0.75 至 375 kW 的电机的效率要求逐渐提高。2011 年的标准是 IE2（高效率），而到 2017 年，要求现在是 IE3（高效率），预计 2021 年将有新规定。虽然必要，但这些指标越来越难以满足，尽管具体的设计考虑如下因为热管理优化和提高电机应用（如泵、风扇和鼓风机）的效率可以带来实质性的效率提升。除了集成驱动器和 PLC 等控制以提高电机效率外，优化性能的最有效方法之一是消除热量。电机运行期间产生的过多热量会通过电阻或磁损耗降低功能生产力，或者在最坏的情况下，由于过热而导致完全故障。将高性能热界面材料集成为电机系统设计策略的一部分，不仅可以控制电机温度以提高效率，而且高一致性 GAP PAD 或液隙填充物等散热材料也有助于提高可靠性，因此它们的使用是电机运行和寿命的双赢。据估计，温度每降低 5 度，电机效率可实现高达 15% 的提升。热控制策略以及其他解决方案（例如保护性灌封和衬垫材料）为可持续运行提供了电机性能效率、可靠性和使用寿命优势。

驱动器：终极调节器

除了优化电机工程设计外，集成驱动器是降低电机能耗和节省运营成本的最有效方法之一。当人们考虑到一种驱动器——例如可以根据应用需求控制速度和扭矩的变频驱动器——在某些情况下可以将电机能耗降低多达 70%，5对全球行业的潜在影响是惊人的。欧盟的 MEPS 立法也没有忽视以节能、电机可靠性和使用寿命的形式推动可持续性的重要性。值得注意的是，当前的 IE3 标准引用了更早的3有一个例外，允许由变速驱动器控制的电机满足较低的 IE2 效率等级，因为驱动器通过匹配电机运行所需的负载来提高效率。

上述所有的

显然，就全球可持续发展的节能工作而言，行业将带来最大的潜在成果。而且，与大多数可持续发展计划一样，该方法是多方面的，涉及自动化控制技术和 IIoT 方法，直至对性能和可靠性产生积极影响的电子材料设计。同样，诸如 MEPS 之类的立法标准正在鼓励创新的设计工程思维方式，实现这些雄心勃勃的目标需要在各个层面进行优化。