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如何实现电动机的高效节能?

时间:2011-04-30 13:37 点击:
电动机的节能是一项涉及到设计制造、各类用户、各种工作制度及运行管理水平等多方面的综合技术。电动机的原理建立在电磁理论基础上,它的旋转既消耗有功功率,把电能转换为机

        电动机的节能是一项涉及到设计制造、各类用户、各种工作制度及运行管理水平等多方面的综合技术。电动机的原理建立在电磁理论基础上,它的旋转既消耗有功功率,把电能转换为机械能;又消耗无功功率,用以产生必要的旋转磁场。因此,电动机的节能一是要提高其运行效率,二是要提高其运行功率因数,减少无功消耗。要实现电动机的高效节需从以下几个方面:

  1. 选用高效率节能系列电动机

推广高应用效率电动机,是贯彻国家标准《三相异步电动机经济行》(GB/T 12497—2006)的重要任务之一,也是提高电动机运行效率和功率因数的基础。高效率电动机的定义为:凡是总损耗比标准系列电动机降低20%以上的统称为高效率电动机。高效率电动机比标准电动机(指级数相同、功率相同—)的效率提高3%左右,但不以高于某个数值来定义高效率电动机,这是因为不同级数和不同功率的电动机效率是不同的缘故。目前我国相当多的企业用的的Y系列的电动机,虽然比JO2系列的电动机效率平均提高1%-3%,但Y系列电动机还是低于国外电动机的平均效率。高效率YX电动机的效率比Y系列电动机效率提高3%左右,损耗降低20%—30%,起动转矩提高30%;噪声小,振动小,温升低,寿命长,且结构先进,几何尺寸与Y系列相同,互换性强,符合车际IEC标准。如果一年推广200万KW,年运行时间大于3000小时,负载率大于50%,则每年可约电1亿KW.h左右;如果年运行时间为6000h,则每年可节电2亿KW.h。具体应用如下:

  • 适用于长期连续运行的场合。但不宜应用于机床或排灌设备上。运行时间在3000h以上最好,运行时间越长,效果越好。
  • 适用于水泵、风机、压缩机配套或需要有高起动转矩的场合。由于YX高效率电动机功率等级密、起动转矩高,有利于减少过安装容量(防止大马拉小车),有助于提高电动机运行效率和功率因数。
  • 适用于负载率较高的场合。因为电动机运行的经济效益与负载率和运行时间的乘积有关。
  • 在运行时间相同的条件下,负载率越大,节电效益越好。
  • 对电机进行节能改造

处用新技术、新材料对现役老式电动机进行改造,同样也能起到提高电动效率、降低损耗、减少运行费用的作用,这是目前电动机节能的重要措施之一。

  • 电动机绕组改接。改进电动机的绕组型式,可减少电动机的杂散损耗与铜耗,提高电动机效率。选用合适的绕组配合及槽配合,能削弱电动机的高次谐波、提高基波分布系数、提高绕组处用率、改善电动机的电磁性能,从而达到减少部分附加损耗、有功损耗的目的。目前节电效果较好的绕组改接方法有:改同心绕组为等矩绕组或叉式链形绕组;改单层绕组为双层绕组;缩小定子绕组端部长度等。
  • 定子绕组重组。对老式电动机定绕组重组时,可加粗导线线径,减少电阻,降低铜损,节电效益可观。经计算,电动机效率可提高1.5%~4%。
  • 采用新型节能风扇。电动机风扇的功耗与转速接近三次方的关系,在大型高压电动机或全封闭风扇冷却型电动机中,其通风损耗在总机械损耗中占有相当大的比例。因此,当电动机功率超过22KW时,用新型节能风扇改造老式电动机,可使通风损耗减少到原来1/3以下,通风噪声随之降低,是行之有效的节能措施之一。
  • 采用新型磁性材料。应用新型磁性材料(低压中小功率电动机)和磁性槽楔(高压大功率电动机)对异步电动机进行节能改造,主要是消灭由电动机定子、转子槽齿效应发生的高频涡流损耗和磁滞损耗,从而起到节电的作用。实践证明,应用新型磁性槽泥和磁性槽楔对异步电动机进行改造,由于气隙磁动势波形的改善,减少了空载电流,改善了功率因数,降低铁损和温升,并减少了噪声和振动,延长了电动机寿命,其节能效果显著。
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