在當前的制造業環境中，工業能效已成為企業不可忽視的關鍵因素。它不僅關乎企業的節能計劃和機器效率提升，更是推動制造過程優化與改進的重要驅動力。
節能電機與變頻器的應用，為企業帶來了顯著的效益。這些設備在保持高性能的同時，大幅降低電能消耗，進而減少了能源賬單，縮短了投資回報周期。它們還能有效降低機器運行溫度，減少能量損失，延長設備使用壽命。更重要的是，這些技術的應用減少了機械磨損，提高了設計的整體優化水平，降低了電氣噪聲，顯著提升了機器的精度、響應速度和控制能力。
為了鼓勵制造企業實現可持續發展，眾多組織和機構推出了激勵政策。這些政策包括各種能源贊助項目和能效計劃，為符合條件的申請者提供成本節約的機會和專業咨詢。例如，英格蘭地區的一個示范項目，由Eversource能源電氣服務公司運營，其“變頻器和電機”計劃為參與者提供了豐富的信息和資源，幫助企業節省節能改造費用，并根據節省的千瓦時或改造增量成本的百分比獲得回報。
在電機系統能效的測量與計算方面，企業正逐漸采用更為精確和全面的方法。這包括使用能量分析儀進行能量使用情況的測量，以及為期一周的功率讀數監測。通過這些措施，企業可以評估電機和變頻器的能效，進而優化性能和運營。能效的計算涉及輸出功率與輸入功率的比值，即能效（η）。對于電機而言，輸出功率代表機械功率，輸入功率代表電功率。同樣，放大器的能效也由其輸出功率與消耗功率的比值決定。
在評估電機系統能效時，企業還需考慮伺服驅動器（傳導、開關、邏輯處理等）和電機（銅損耗、鐵損耗、機械損耗等）的潛在功率損耗。為了提高能效測量的準確性和可靠性，一些企業開始采用最新的技術和方法，這些方法對為期幾天的能源測量更為依賴。這些測量數據對于評估能源使用和做出能源決策至關重要。
在跨線電機啟動器電路操作系統的測量中，企業獲得了系統消耗的總能量數據。通過能源研究軟件，企業可以創建并跟蹤能源使用和其他相關信息，以發現能效趨勢。測功機等技術也被用于全面了解測試、測量和繪制各種負載下電機的能效。這些技術通過測量系統扭矩和轉速來確定功率輸出和功率輸入，從而確保系統以最高效率運行并得到適當維護。
量化電機和驅動效率成果是評估節能效果的關鍵。企業可以通過測量機器升級前后的實際能源使用量來量化節能成果。這需要使用功率分析設備來完成精確比較。在測量過程中，企業應確保機器的性能曲線在測量前后兩個階段相匹配，以確保能效的公平比較。例如，將跨線電機啟動器替換為伺服電機可以顯著提高能效。伺服電機按需提供扭矩，與空氣泵和液壓源等相比，能大幅降低能耗。伺服電機在機器需求較低時電流消耗更低，進一步提高了能效。
圖1展示了跨線電機啟動電路的結構。與使用軟啟動器或變頻器相比，跨線電機啟動器可能會縮短電機的使用壽命。因此，替換為伺服電機成為提高能效的明智選擇。
圖2展示了伺服電機的電氣設計。伺服電機使用伺服組件或伺服放大器來實現高效運行。這些組件包括雙極結晶體管（BJT）、二極管、電容器等電氣部件，它們允許伺服電機在機器需求較低時降低能耗。
檢查理論和技術方法以確定電機和驅動系統的能效至關重要。通過量化和分析電機系統的能效，企業可以更好地了解機器設計變化所帶來的收益。這有助于推動制造企業實現可持續發展和節能減排目標。
思考一下：節能電機系統的應用如何助力企業實現更高效的生產和更低的運營成本？
