传统的冷却塔电机95%都是异步电机配“减速机+皮带传动”，带动冷却塔风扇转动，达到冷却塔降温的效果。这种组合配置存在以下几个缺点，一是传动电机是采用异步电机、工作效率低、能耗大；二是减速机齿轮传动振动大、噪声大、效率低，维护保养成本高，皮带、齿轮、皮带轮属于易损件，常年需要保养维护，而且这种配置体积大、安装结构复杂、已经不符合国家的环保和节能减排政策。因此如何提升冷却塔电机的效率和动力,对于全面开展节能降耗工作,具有重大意义。
冷却塔的工作原理：干燥(低焓值)的空气经过风机的抽动后，自进风网处进入冷却塔内；饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热(高焓值)的水自播水系统洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温目的。
1) 原异步电机+减速机（皮带轮）改造方案
传统的异步电机+减速机（皮带轮）改造方案，电机通过主轴与减速箱相连，带动齿轮转动，从而带动风叶转动，中间传动过程损耗较大，极大的降低了工作效率，电机转速高振动大噪音高，运行电流大，并且减速机设计的结构较紧凑，发热量很大，散热能力弱，导致减速机温度高，油封和润滑油寿命短，需要经常维护保养。
2) 永磁直驱电机改造方案
永磁直驱电机通过变频器调速直接驱动风叶，减少了中间传动环节，结构简单可靠，基本实现免维护，由于是变频器驱动，可远程启动与调速，方便随时监控电机的运行状态。永磁直驱电动机采用低速大扭矩直驱技术、智能控制技术，结构简化，具有高效低耗、高刚度快响应、无须润滑等特点。同时永磁同步电机一般都选择稀土永磁材料（钕铁硼）作为永磁体，目前稀土材料价格比较昂贵，前期的投资成本较高。稀土永磁同步电机在温度过高时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或者在剧烈的机械振动时可能产生不可逆退磁，使电机性能下降，甚至无法使用。所以使用环境上要注意电机散热方案的制订和防止振动的措施。
3) 海川低速直驱助磁同步磁阻电机改造方案
低速直驱助磁同步磁阻电机通过矢量变频器直接驱动风叶，没有中间传动装置的损耗，相比传统结构节电率一般可以达到30%以上，电机效率可以达到96%，电机转矩大转速低，振动小噪音也小，控制上远程启动与调速，方便监控电机运行状态。助磁同步磁阻电机内部不含稀土永磁材料，以铁氧体磁性材料作为辅助励磁，磁阻转矩作为主要转矩来源，转子无损耗，结构简单、稳定可靠，无功小，效率高，高效区间宽，综合运行经济性好。并且铁氧体材料在高温环境下不易退磁，相比永磁电机更安全可靠，就算电机退磁后，仍能够当纯磁阻电机来使用，只是效率会降低一点。
1) 负载特性：
冷却塔风机为平方转矩负载特性。
2) 运行环境：
冷却塔为制冷设备，工作环境温度较高，湿度较大。
3) 动力配置：
冷却塔常用动力配置为三相异步电机+减速机+变频器方案，电机能效低，高效区间窄，经常运行在低效区域，综合用电经济性差。
本次改造依托超高效助磁同步磁阻电机技术，以管绞机驱动系统作为节能改造对象。采用HCM5系列超高效助磁同步磁阻电机作为主驱动电机，具有能耗小，高效区间宽，体积小，可靠经济等特点。选择G6系列驱动器作为电机驱动控制装置，矢量控制，助磁电机专用底层算法，控制性能好，稳定高效。
① 电机产品介绍
HCM5系列是采用新型助磁同步磁阻电机技术设计制造的全封闭、自扇风冷超高效三相助磁同步磁阻电动机，符合国标一级能效要求（IEC标准：IE5）。
具有效率高、起动转矩大、噪声振动低、调速范围宽等特点。电机内部不含稀土永磁材料，结构简单、稳定可靠。采用标准中小型异步电动机机壳，方便现场更换，是一种高效节能，节约稀土资源的高效电机驱动解决方案。
可用于驱动各种通用机械设备，如风机、水泵、空压机、纺织机械等，满足各种工业自动化领域设备驱动需求。
电压等级：AVC380V
功率范围：3-355kW
机座号：132-355
能效等级：IEC60034-30-2 IE5能效
转速范围：750/1000/1500/3000r/min
② 电机产品特点
u 高能效：
转子无损耗，效率高，高效区间宽，综合运行经济性好。
u 高功率因数：
以铁氧体磁性材料 作为辅助励磁，无功小，功率因数高。
u 高可靠：
耐高温潮湿腐蚀，不易退磁，可靠性高。
u 高经济性：
以磁阻转矩作为主要转矩来源，电机无稀土永磁材料，高牌号硅钢片等昂贵原材料，驱动器采用传动变频器硬件架构，一种高性价比的IE5能效电机驱动解决方案，经济性好。
③ 驱动器产品介绍
HCD-G6系列变频驱动器是一款通用高性能电流矢量变频驱动器，可以实现助磁同步磁阻电机的速度和转矩控制。采用高性能的矢量控制技术，具有良好的动态控制特性以及过载能力，支持全速度段转速跟踪启动，适用于各种自动化生产设备的驱动。具备丰富的输入输出接口，支持扩展。
输入电压：3PH 380V±10% 50/60Hz
功率范围：0.75-500kW
安装形式：壁挂式安装
④驱动产品特点
u 支持助磁同步磁阻电机全速度段开环/闭环矢量控制。
u 具有良好的动态特性、启动能力、过载能力、恒功率扩速能力。
u 速度和转矩控制模式。
u 内置Modbus及CAN通讯。
u 全速度段转速跟踪启动能力。
产品工艺型号 | 异步电机电表读数（kWh） | 计数器1（h） | 低速直驱同步电机电表读数（kWh） | 计数器2（h） | 电流比 |
开始 | 268.5 | 259.26 | 5131 | 57.01 | 40
|
结束 | 626.1 | 598.5 | 5203.6 | 210.13 | |
差值 | 14304 | 339.24 | 2904 | 153.12 | |
耗电量（kWh） | 42.165 | 18.97 | |||
节电率 | （42.165-18.97）/42.165=55% | ||||
备注 | 运行转速155rpm | ||||
