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南陽防爆電氣:高效節(jié)能電機(jī)技術(shù)與行業(yè)發(fā)展意義


北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:從節(jié)能環(huán)保角度出發(fā),高效率電動(dòng)機(jī)是現(xiàn)今國(guó)際發(fā)展趨勢(shì),美國(guó)、加拿大、歐洲相繼頒布了有關(guān)法規(guī)。歐洲根據(jù)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間,制定的CEMEP標(biāo)準(zhǔn)將效率分為eff1、eff2、eff3三個(gè)等級(jí),從2003-2006年間分步實(shí)施。最新出臺(tái)的IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)將電機(jī)效率分為IE1IE2、IE3、IE4四個(gè)等級(jí)。我國(guó)承諾從201171日起執(zhí)行IE2及以上標(biāo)準(zhǔn)。

  目前我國(guó)工業(yè)能耗約占總能耗的70%,其中電機(jī)能耗約占工業(yè)能耗的60%~70%,加上非工業(yè)電機(jī)能耗,電機(jī)實(shí)際能耗約占總能耗的50%以上,而現(xiàn)今高效節(jié)能電機(jī)應(yīng)用比例低。根據(jù)國(guó)家中小電機(jī)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)國(guó)內(nèi)重點(diǎn)企業(yè)198臺(tái)電機(jī)的抽樣調(diào)查,其中達(dá)到2級(jí)以上的高效節(jié)能電機(jī)比例只有8%,這對(duì)整個(gè)社會(huì)資源產(chǎn)生了極大的浪費(fèi)。

  有機(jī)構(gòu)做過計(jì)算,如果將所有電動(dòng)機(jī)效率提高5%,則全年可節(jié)約電量達(dá)765億千瓦時(shí),這個(gè)數(shù)字接近三峽2008年全年發(fā)電量。所以說節(jié)能電機(jī)行業(yè)的發(fā)展空間大、需求性強(qiáng)。政策方面,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2012年發(fā)布了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《GB18613-2012中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》。

  高效電機(jī)的節(jié)能措施

  電機(jī)節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及電動(dòng)機(jī)的全壽命周期,從電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造到電動(dòng)機(jī)的選型、運(yùn)行、調(diào)節(jié)、檢修、報(bào)廢,要從電動(dòng)機(jī)的整個(gè)壽命周期考慮其節(jié)能措施的效果,國(guó)內(nèi)外在這方面主要考慮從以下幾個(gè)方面改進(jìn)提高效率。

  節(jié)能電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)是指運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、新材料技術(shù)、控制技術(shù)、集成技術(shù)、試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段,減小電動(dòng)機(jī)的功率損耗,提高電動(dòng)機(jī)的效率,設(shè)計(jì)出高效的電動(dòng)機(jī)。

  電動(dòng)機(jī)在將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的同時(shí),本身也損耗一部分能量,典型交流電動(dòng)機(jī)損耗一般可分為固定損耗、可變損耗和雜散損耗三部分??勺儞p耗是隨負(fù)荷變化的,包括定子電阻損耗、轉(zhuǎn)子電阻損耗和電刷電阻損耗;固定損耗與負(fù)荷無關(guān),包括鐵芯損耗和機(jī)械損耗。鐵損又由磁滯損耗和渦流損耗所組成,與電壓的平方成正比,其中磁滯損耗還與頻率成反比;其它雜散損耗是機(jī)械損耗和其它損耗,包括軸承的摩擦損耗和風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子等由于旋轉(zhuǎn)引起的風(fēng)阻損耗。

  高效電機(jī)的特點(diǎn)

  1、節(jié)約能源、降低長(zhǎng)期運(yùn)行成本,非常適合紡織、風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)使用,靠節(jié)電一年可收回電機(jī)購(gòu)置成本;

  2、直接啟動(dòng)、或用變頻器調(diào)速,可全面更換異步電機(jī);

  3、稀土永磁高效節(jié)能電機(jī)本身可比普通電機(jī)節(jié)約電能15℅以上;

  4、電機(jī)功率因數(shù)接近1,提高電網(wǎng)品質(zhì)因數(shù),無需加功率因數(shù)補(bǔ)償器;

  5、電機(jī)電流小,節(jié)約輸配電容量、延長(zhǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行壽命;

  6、節(jié)電預(yù)算:以55千瓦電機(jī)為例,高效電機(jī)比一般電機(jī)節(jié)電15%,電費(fèi)每度按0.5元計(jì)算,使用節(jié)能電機(jī)一年內(nèi)靠節(jié)電可收回更換電機(jī)的費(fèi)用。

  高效電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

  ˙直接啟動(dòng),可全面更換異步電機(jī)。

  ˙稀土永磁高效節(jié)能電機(jī)本身可比普通電機(jī)節(jié)約電能3%以上。

  ˙電機(jī)功率因數(shù)一般高于0.90,提高電網(wǎng)品質(zhì)因數(shù),無需加功率因數(shù)補(bǔ)償器。

  ˙電機(jī)電流小,節(jié)約輸配電容量、延長(zhǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行壽命。

  ˙加驅(qū)動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)軟起、軟停、無級(jí)調(diào)速,節(jié)電效果進(jìn)一步提高。

  電機(jī)的五大損耗

  定子損耗

  降低電動(dòng)機(jī)定子I^2R損耗的主要手段實(shí)踐中采用較多的方法是:

  1、增加定子槽截面積,在同樣定子外徑的情況下,增加定子槽截面積會(huì)減少磁路面積,增加齒部磁密;

  2、增加定子槽滿槽率,這對(duì)低壓小電動(dòng)機(jī)效果較好,應(yīng)用最佳繞線和絕緣尺寸、大導(dǎo)線截面積可增加定子的滿槽率;

  3、盡量縮短定子繞組端部長(zhǎng)度,定子繞組端部損耗占繞組總損耗的1/41/2,減少繞組端部長(zhǎng)度,可提高電動(dòng)機(jī)效率。實(shí)驗(yàn)表明,端部長(zhǎng)度減少20%,損耗下降10%

 

 

 

 
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