運(yùn)動(dòng)中的可持續(xù)性：電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器是節(jié)能的關(guān)鍵

可持續(xù)性是良好的商業(yè)實(shí)踐。制定了可靠的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、長(zhǎng)期愿景和雄心勃勃的目標(biāo)的公司比沒(méi)有優(yōu)先考慮這一價(jià)值的公司表現(xiàn)更好。與沒(méi)有此類舉措的類似組織相比，可持續(xù)驅(qū)動(dòng)的公司通常具有更高的員工保留率，通過(guò)與消費(fèi)者意識(shí)保持一致來(lái)建立強(qiáng)大的品牌忠誠(chéng)度，從而產(chǎn)生更好的股票回報(bào)。1實(shí)際上，可持續(xù)發(fā)展應(yīng)該應(yīng)用于組織的各個(gè)層面——從采購(gòu)到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造，再到員工協(xié)議和客戶成果，因?yàn)榱己玫钠髽I(yè)公民的好處遠(yuǎn)不止“做正確的事”。雖然在整個(gè)業(yè)務(wù)范圍內(nèi)有許多詳細(xì)說(shuō)明回報(bào)的例子，但有意的可持續(xù)性努力的一些最切實(shí)的結(jié)果集中在提高生產(chǎn)環(huán)境效率的優(yōu)勢(shì)上。在工業(yè)環(huán)境中，系統(tǒng)性能改進(jìn)所帶來(lái)的效率和成本節(jié)約本質(zhì)上是可持續(xù)的，可帶來(lái)可觀的投資回報(bào)。在諸如替代能源風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)或數(shù)據(jù)中心等連續(xù)運(yùn)營(yíng)中，回報(bào)很快，因?yàn)橄到y(tǒng)一直在運(yùn)行。因此，即使是幾個(gè)百分點(diǎn)的效率提升也比在可能運(yùn)行一個(gè)班次的自動(dòng)化生產(chǎn)線上提供了更快的回報(bào)。在任何一種情況下，提高效率方程已成為競(jìng)爭(zhēng)的必要條件、底線助推器和可持續(xù)運(yùn)營(yíng)的節(jié)能要素。

電力消耗：一個(gè)全球性問(wèn)題，一個(gè)工業(yè)解決方案

據(jù)美國(guó)能源信息協(xié)會(huì)稱，全球電力消耗的增長(zhǎng)速度繼續(xù)快于全球人口的增長(zhǎng)速度。2照明、電器、運(yùn)輸和工業(yè)過(guò)程對(duì)電力的要求最高，工業(yè)在產(chǎn)品制造的能源使用方面最為深刻。事實(shí)上，據(jù)估計(jì)，多達(dá) 40% 的發(fā)電量用于工業(yè)，其中近 70% 用于電機(jī)。3因此，通過(guò)特定應(yīng)用的功能優(yōu)化以及其他技術(shù)來(lái)提高電機(jī)效率，可以對(duì)工業(yè)環(huán)境中的節(jié)能產(chǎn)生重大影響。考慮到許多電機(jī)只是在“開(kāi)”或“關(guān)”模式下運(yùn)行；它們不能自我調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同應(yīng)用要求的速度。然而，這樣做將在全球范圍內(nèi)顯著降低功耗和排放。

電機(jī)效率低下和全球能源消耗的現(xiàn)實(shí)導(dǎo)致立法努力，例如最低效率性能標(biāo)準(zhǔn) （MEPS），因地區(qū)和國(guó)家而異。4例如，在歐盟，在過(guò)去 10 年中，額定功率為 0.75 至 375 kW 的電機(jī)的效率要求逐漸提高。2011 年的標(biāo)準(zhǔn)是 IE2（高效率），而到 2017 年，要求現(xiàn)在是 IE3（高效率），預(yù)計(jì) 2021 年將有新規(guī)定。雖然必要，但這些指標(biāo)越來(lái)越難以滿足，盡管具體的設(shè)計(jì)考慮如下因?yàn)闊峁芾韮?yōu)化和提高電機(jī)應(yīng)用（如泵、風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)）的效率可以帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的效率提升。除了集成驅(qū)動(dòng)器和 PLC 等控制以提高電機(jī)效率外，優(yōu)化性能的最有效方法之一是消除熱量。電機(jī)運(yùn)行期間產(chǎn)生的過(guò)多熱量會(huì)通過(guò)電阻或磁損耗降低功能生產(chǎn)力，或者在最壞的情況下，由于過(guò)熱而導(dǎo)致完全故障。將高性能熱界面材料集成為電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略的一部分，不僅可以控制電機(jī)溫度以提高效率，而且高一致性 GAP PAD 或液隙填充物等散熱材料也有助于提高可靠性，因此它們的使用是電機(jī)運(yùn)行和壽命的雙贏。據(jù)估計(jì)，溫度每降低 5 度，電機(jī)效率可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 15% 的提升。熱控制策略以及其他解決方案（例如保護(hù)性灌封和襯墊材料）為可持續(xù)運(yùn)行提供了電機(jī)性能效率、可靠性和使用壽命優(yōu)勢(shì)。

驅(qū)動(dòng)器：終極調(diào)節(jié)器

除了優(yōu)化電機(jī)工程設(shè)計(jì)外，集成驅(qū)動(dòng)器是降低電機(jī)能耗和節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本的最有效方法之一。當(dāng)人們考慮到一種驅(qū)動(dòng)器——例如可以根據(jù)應(yīng)用需求控制速度和扭矩的變頻驅(qū)動(dòng)器——在某些情況下可以將電機(jī)能耗降低多達(dá) 70%，5對(duì)全球行業(yè)的潛在影響是驚人的。歐盟的 MEPS 立法也沒(méi)有忽視以節(jié)能、電機(jī)可靠性和使用壽命的形式推動(dòng)可持續(xù)性的重要性。值得注意的是，當(dāng)前的 IE3 標(biāo)準(zhǔn)引用了更早的3有一個(gè)例外，允許由變速驅(qū)動(dòng)器控制的電機(jī)滿足較低的 IE2 效率等級(jí)，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器通過(guò)匹配電機(jī)運(yùn)行所需的負(fù)載來(lái)提高效率。

上述所有的

顯然，就全球可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能工作而言，行業(yè)將帶來(lái)最大的潛在成果。而且，與大多數(shù)可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃一樣，該方法是多方面的，涉及自動(dòng)化控制技術(shù)和 IIoT 方法，直至對(duì)性能和可靠性產(chǎn)生積極影響的電子材料設(shè)計(jì)。同樣，諸如 MEPS 之類的立法標(biāo)準(zhǔn)正在鼓勵(lì)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)工程思維方式，實(shí)現(xiàn)這些雄心勃勃的目標(biāo)需要在各個(gè)層面進(jìn)行優(yōu)化。