图1  采用EC电机和Eta-Crown锥齿轮传动装置，组装设备通过加工过程的运输速度得到符合要求且能源优化的控制

德国工业总耗电量的近70%用在驱动技术上。如正确采用了装有高效电机和变速器的小型驱动装置，可以开发出巨大的节约潜力。而且在设计驱动装置时也必须越来越多地考虑到装置的寿命周期成本（Lifecycle Costs）。

在工业应用当中，过去在做新投资和零配件采购时，很少重视高效和智能的马达与变速器方案。但由于德国总耗电量的近43%是用在工业上，因而如果工业中装备了高效和智能的驱动技术，设备就能为降低能耗做出巨大贡献。此外，经过改造的设备将减少CO2排放，为达到规定的气候保护目标出一份力。

说到面向未来和生产效率，智能减速马达可以在驱动技术中担负先驱者的角色。特别是小型驱动装置，在可能的节约潜力方面应当给予重视，因为每年制造并用于工业当中的这种驱动装置达900万～1000万台，且仍有增加趋势。无论是在运行中的耗电量，还是装机总功率，这种驱动装置在设备投资中都扮演重要的角色。由于驱动技术分散化趋势越来越明显，该装置也越来越重要，而且在机器和设备制造中也可以有更多的灵活性。

高能效利用小型驱动装置的4种方式

1. 高效利用驱动装置最简单和最快捷的途径是符合应用环境的设计驱动装置。假如出于安全需要设计了超规格的驱动装置，那么它们仅在部分负荷区域运行，因而也是在效率极低的范围内运行。据ZVEI调研称，采用正确的设备规格，可以利用60%的节约潜力。选择马达方案时的另一个问题是，仅仅把眼光集中到低购买价格上。现在，寿命周期成本必须作为现代驱动方案的一个重要方面来加以考虑。

2. 除了驱动装置的规格正确以外，采用的驱动装置效率以占15%可能的节约潜力也具有重要意义。蜗轮蜗杆传动装置由于制造成本相对较低，目前在小型驱动装置领域占主宰地位。然而由于它们在减速区域有滑动摩擦，这种传动装置又最常用于这个领域（10～60：1），因而它们的效率极差，只有35%～70%。由于驱动的马达还必须克服蜗形齿轮组的起动转矩，这又导致了驱动装置必要的规格过大。不过，现在锥齿轮传动装置的应用方面有了蜗轮蜗杆传动装置的替代方案：采用平齿轮或冠齿轮技术的锥齿轮传动装置。其基础主要采用滚动摩擦的齿轮技术，这样效率可达85%～97%。因此，结构对称、寿命明显较长、投资和运营成本方面的节约潜力大，是其决定性的优势。假如结构空间允许，也可以采用具有类似效率和功率特点的行星齿轮传动装置和正齿轮传动装置。

图2  由于效率较高，在功率相同的情况下，采用Eta-Crown锥齿轮传动装置的驱动装置比采用蜗轮蜗杆传动装置的驱动装置耗用的能源必然要少

3. 采用效率优化的马达方案可另外再提供15%可比较的节约潜力。比如用电整流电动机（即EC电机或BLDC电机），尽管其有电子装置，因而与此相联的是增加能耗，但也能够大幅度节约成本，不仅是在运行当中，也包括在起动性能。这样使电网波动更小，进而也降低了装机连接功率。

4. 可能的节约潜力最后10%在于控制方案。通过采用BLDC驱动装置，可以比较简单地实现智能控制方案，因而使相应的应用能够得到能源优化的运行。通过由时间优化到能源优化的运动提升的过渡可以达到这一点。

效率的提升获得很高的节能潜力

由于时间运行驱动装置性能强且效率高，因而可以采用能源需求小得多且规格明显更小的电动机。特别是采用冠齿轮技术的Eta-Crown锥齿轮传动装置，为避免设备尺寸规格过大做出了决定性的贡献。

一个具体的例子证明了节能潜力高：利用组装设备在总共10个驱动单元定时运行情况下，该企业表明，当用新的变速、马达和控制技术替代老的技术时，能够达到很大程度的节电能力。有4种驱动方案做比较：采用交流电机的传统蜗轮蜗杆传动装置；采用冠齿轮和交流电机的Eta-Crown锥齿轮传动装置；采用冠齿轮和230V无刷EC（EC技术）电机的Eta-Crown锥齿轮传动装置；采用48V无刷DC（BLDC技术）电机和冠齿轮传动装置的Eta-Crown锥齿轮传动装置（图1）。

由于所有三种Eta-Crown锥齿轮传动装置的效率较高达87%，在功率输出相同的情况下，耗用的电能比采用蜗轮蜗杆传动装置时少得多。因此，采用标准交流电机的蜗轮蜗杆传动装置损失功率在211W，这比采用230V无刷驱动马达的Eta-Crown锥齿轮传动装置的损失功率要大得多。后一种驱动方案在这种情况下的损失功率仅为12W。在技术设备上的楼宇设计方面，工业过程中驱动装置较低的损耗热降低了极为必要的房间制冷费用。

而且在装机电功率方面，Eta-Crown锥齿轮传动装置的工作效率也更高： 如果蜗轮蜗杆传动装置需要248W，那么采用冠齿轮传动装置的锥齿轮传动装置在230V时仅需35W。即便是采用48V无刷DC电机的方案，其连接电功率也只需139W——尽管其采用了智能控制方案。

在制造成本方面有一点优势，那就是蜗轮蜗杆传动装置和Eta-Crown锥齿轮传动装置相比，起初稍微有利。但在设计新型驱动方案时，核心是寿命周期成本。通过采用Eta-Crown锥齿轮传动装置，和传统的蜗轮蜗杆传动装置相比（图2），可以节约电量达67%（按两班倒持续运行14年计算）。

分散驱动技术促进采用小型驱动装置

由于内置电子装置采用复杂的调节战略，通过BUS总线系统联网，驱动装置变得越来越智能。由于采用分散驱动技术，小型驱动装置具有越来越重要的意义。正是这种分散的调节和控制方案，促进了小型驱动装置的使用。要么能源需求“按需分配”，这时驱动装置仅在需要时运转；要么驱动装置使用最小必要的速度工作，提供了节约潜力。无论在任何情况下，将与能源相关的过程进行优化占首要地位。目标是根据情况进行优化设计以及设备达到优化运行。

即使采用小型驱动装置不能很快实现节能，但它们仍然有助于长期而且明显地降低成本。在寿命周期成本的观点下，如今任何一条道路都不可能撇开基于优化的电机传动装置组合与智能控制技术基础上，应用优化的小型驱动装置。只有在统一整体考虑所有节约潜力的情况下，“绿色工厂”才能最终实现。