电动机能效现状及节能措施
一、前言
电动机广泛应用于工业、农业、国防、公共设施及家用电器等各领域中的机械装备、风机、水泵、压缩机、冶金、石化、纺织、造纸、交通、建筑、矿山、食品等行业，属于量大面广的通用标准产品。目前，电动机的用电量平均占世界各国总用电量的40%以上，占工业用电量的60%以上。表1为一些国家和地区电动机用电量占工业用电总量的比例。据美国、欧盟等统计,电动机用电量约占总用电量的42%～50%；三相异步电动机用电量占电动机总用电量的90%左右；37kW及以下电动机占电动机总装机数95%以上、占电动机总用电量的50%左右。
表1 一些国家/组织电动机用电量占工业用电量的比重
国家/组织名称电机占工业用电量的比重
欧盟～69%
美国～80%(占全国用电量的～70%)
日本～61%
法国～67%
俄罗斯～60%
我国是亚洲第一大电力消耗国，也是世界上目前缺电最为严重的发展中国家，从1992年起我国的年发电量和用电量均居世界第二位，而其中60%以上的电能被用于驱动电机运转。因此，电动机能源效率水平的提高对于我国能源节约、环境保护以及资金节约均具有重要意义。同时，高效电动机的开发与应用也是目前国际上的发展趋势，世界各国对电动机的节能工作都给予了高度的重视。二、我国电动机的能效现状
我国有一定规模的中小电机生产企业有300家左右，生产的中小型电机有300个系列，1500个品种，产品以一般效率的Y、Y2、Y3系列和高效率的Y2-E、YX3系列，其中Y系列电机为我国80年代产品，Y2系列为90年代产品，Y3系列基本达到了21世纪初国际同类的先进水平，可达到欧洲能效标准的eff2水平，目前属于
全国推广产品。YX3系列基本可达到欧洲能效标准的eff1水平，同时达到
GB18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中能效等级1级要求。
我国可生产Y2-E、YX3系列及其它多种型号的高效电机，并能批量出口到欧美，说明我国的电机制造水平目前大公司已达到世界先进水平。我国使用的电机70%以上均是中小交流电机，主要集中在3kW至90kW，平均效率为89.3%。高效电机的平均效率可达94%。我国中小型交流电机占电机总量的70%，每年新增中小型电机的损耗约为78.6 亿kWh，如使用高效电机，可节能950万kW；如将旧电机全换为高效电机，可节能550万kW。高效电机的投资回报，以55kW电机为例，回收期为1.06年；以22kW电机为例，回收期为1.48年。
我国于2002年出台第一部有关电动机的能效标准：GB18613—2002《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》，2004年国家发展和改革委员会制定了《节能中长期专项规划》，把高效节能电动机列入第十一个五年计划中的重点节能推广项目，同时于2005年6月对GB18613标准进行修定。2006年8月发布了GB18613—2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》标准。
该标准参考了欧盟EU—CEMEP协议、澳大利亚与新西兰AS/NZS 1359.5同类标准，直接采用了欧洲eff1和eff2的效率标准。该标准根据我国电动机生产和使用的现状，对电动机的效率水平进行了3个等级的分级，即Eff1 ,Eff2和Eff3。标准规定Eff3为能效限定值（最低效率值），效率Eff2值在GB18613—2006
标准实施之日4年后开始执行（2010年12月），并替代Eff3的电动机能效限定值，成为我国电机最低效率保证值。
三．国外电动机的能效现状
在2005年9月的电机系统能效国际会议上，来自世界各国的代表就这一问题达成了共识，新的IEC61972标准的颁布与实施，将会有力地推动电动机全球能效标准一体化的进程。
目前，世界上已制订电动机强制性能效标准的国家和地区有澳大利亚、新西兰、加拿大、巴西、美国、墨西哥，印度、中国。
1．欧盟
欧盟在上世纪90年代中期开始对电动机节能进行调研和政策制定工作。1999年，欧盟委员会交通能源局(EU-DGTE)与欧洲电机和电力电子制造商协会(CEMEP )就电动机分级计划达成了自愿协议(简称CEMEP协议)，该协议对电动机的效率水平进行了分级，即Eff1 ,Eff2,Eff3。在2005年底，禁止生产和流通Eff3级电动机。效率Eff2为最基本的能效要求。2008年8月11日起，欧盟EuP 指令正式转化为欧盟成员国的法规。它是继欧盟2006年实施的RoHS(《电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》)和WEEE(《废弃电气电子设备指令》)两项贸易壁垒之后的又一道“绿色指令”。指令规定，想要进入欧盟市场的用能产品必须提供相应的“生态学档案”。“生态学档案”，是指对产品在原材料获取、生产加工、运输、销售等生命周期各环节对生态的影响进行的数据搜集、统计和整理，即对产品生态数据的管理。这些影响既包括产品从环境中输入了多少，比如采用了多少原材料，消耗了多少能源、水等，也包含向环境输出了多少，比如排放了多少污染物。
刚刚出台了第一批产品实施细则中包含有电动机，欧盟已表示要从2008年底起将高效电动机作为强制性要求，最低标准效率执行Eff1，到2010年为过渡期。
表2 2010年欧盟异步电动机节能预测值
功率范围
/kW 标准电动
机效率/%
高效电动
机效率/%
2010年异步
电动机用电
量/GWh
节能预测值
/GWh
节能比例
/%
0.75～7.5 80 86 253000 17000 7
>7.5～37 90 93 213000 5600 3
>37～75 93 95 130000 2000 2 >75 95 96 276000 3000 1
2．美国
20世纪70年代第一次能源危机后，美国能源部已认识到电动机节能的重要性，组织相关机构积极研究开发高效电动机，并采用市场方式推广高效电动机的应用。但是经过十几年的推广实践，到1988年时发现，高效电动机
电动机系统节能技术 电动机系统节能技术概述 电动机节能概念： 主要包括更新淘汰低效电动机及高耗电设备；节能电动机概念和技术，合理匹配电动机系统，提高电动机效率；以先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械方式，实现被拖动装置控制和设备制造；推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统技术、优化电动机系统的运行和控制。 高效电动机： 高效电动机（YX、YX 等系列）通常指高效率三相异步电动机。效率水平能达到或超过电动机能效国家标准（GB18613-2002）所规定的节能评价值的电动机。 电动机能效国家标准： 电动机能效国家标准是“中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值”，国标号为GB18613-2002。由国家质量监督检验检疫总局于2002年1月10日发布，2002年8月1日实施。能效限定值是电动机最低效率允许值，是强制性指标；节能评价值是高效电动机的认
定值，是推荐性指标。 高效电动机节能效果： 高效电动机与普通电动机相比，优化了总体设计，选用了高质量的铜绕组和硅钢片，降低了各种损耗，损耗下降了20%-30%，效率提高2%-7%；投资回收期一般为1-2年，有的短至几个月。 （54）YX2型高效节能电动机 为了节约能源和保证企业的连续安全生产，要求企业装有的电动机均应处于合理、经济运行状态，即电动机在运行中要有高的效率和功率因数，且使用寿命长，性能良好，安全可靠。 但实际运行中的电动机等设备，绝大多数不能满足上述要求。以我油田采油三厂为例，在增压注水系统中运行的电动机，绝大多数存在着匹配不合理、选用电动机容量裕度过大等问题，便“大马拉小车”的现象十分突出，造成电能大量浪费。其原因既有电机设计，制造方面的问题，又有以往在电动机的选用上，忽视了设备的运行经济指标，使电动机的运行效率和功率因数偏低所致。为了改变这一状况，现积极采用高效节能电动机。下面以南阳防爆电机厂新开发设计的
老旧小区节能改造施工 组织设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
2014 年XXXX市老旧住宅小区综合 整治工程施工（第二十标段） 施 工 组 织 设 计 目录 第一章、编制依据及原则 1、编制依据 2、技术规范 3、XXXX市文明施工管理规定。 4、本企业质量、环境、安全体制运行机制 5、编制原则 6、编制目的 第二章、工程概况 1、工程概况
2、施工内容 3、注意事项 第三章、施工目标 1、质量目标 2、工期目标 3、安全施工目标 4、环境保护目标 第四章、施工准备 1、施工用路及交通导行 2、临时设施 3、临时用电 4、临时用水 5、生产准备 6、技术准备 7、人员准备 8、机械准备 9、材料准备 第五章、主要施工方案 1、道路及管网工程 2、门窗更换工程 3、节能改造工程 4、屋面工程
5、装饰装修工程 第六章、冬、雨期施工措施 第七章、质量目标和质量保证措施 第八章、安全防护及文明施工管理措施 第九章、环境保护措施 第十章、成本降低措施 第十一章、资料管理保证体系 第十二章、工程进度与计划保障措施 第十三章、履约保证措施 第十四章、成品保护及工程质量回访、保修制度 附表一：拟投入本工程的主要施工设备表 附表二：拟配备本工程的试验和检测仪器设备表 附表三：劳动力计划表 附表四：计划开、竣工日期和施工进度网络图 附表五：临时用地表 附表六：施工平面布置图 第一章编制依据及原则 1、编制依据 招标单位提供2014XXXX市老旧住宅小区综合整治工程项目施工招标文件。 宿舍楼施工图纸及清单。 招标公司组织的现场勘察和交底答疑。
南阳理工学院 本科生毕业设计（论文） 学院：电子与电气工程学院 专业：电子信息工程 学生： 指导教师：薛晓 完成日期2014 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 直流无刷电机的控制系统设计与实现Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation 总计： 21 页 表格： 2 个 插图： 27 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 直流无刷电机控制系统设计与实现 Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电子信息工程 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）：薛晓（讲师） 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
直流无刷电机控制系统设计与实现 电子信息工程专业 [摘要]直流无刷无感直流电机具有体积小、调速性能好、重量轻、效率高等优点，目前在很多领域得到了的应用。本课题设计的是无刷无感直流电机的控制，包括无刷直流电机无位置传感器控制系统和无刷无感直流电机的基本结构、工作原理、数学模型等理论进行了分析和论述，为直流电机的控制提供理论依据。用matlab guide设计了上位机界面来进行PID参数的整定。 本课题设计了直流无刷电机的控制系统并进行了调试。用STM32进行控制。实验结果表明设计的转子位置检测可以很好的检测电机的反电势过零点信号，进而保证电机的正确换相和稳定运行。整个系统可以控制无刷无感直流电机顺利启动，并通过滑动变阻器实现电机的调速。 [关键词] 无刷直流电机；电机驱动；换相；反电势 Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation Electronic Information Engineering Specialty Abstract:The brushless DC motors have the advantage of small,good debugging performance,low weight,and high efficiency. So it has been widely used now. And this restricts the industrial drive applications,After the attachment with sensorless control. This paper mainly reserches the sensorless control technology for BLDCM,designs and control BLDCM without position sensor. I use MATLAB guide to debug PID parameter. designing a controller of brushless DC motor and do some experiments for this control system. I use the STM32 MCU as the core microprocessor of hardware system.The results of the experiment show that the rotor position detection system can perfectly detect the location of back-EMF zero-crossing signal,and ensuring the correct motor commutation and stable operation.The whole control system can control the brushless DC motor stating smoothly,and use the Sliding rheostat to achieve speed control. Key words：Brushless dc motor；motor drive；commutation; back-emf
电机系统节能改造 一、概述 电机是一种应用量大、使用范围广的高耗能动力设备。据统计，我国的总装机容量约为4亿千瓦，年耗电量约为6000亿kwh，约占工业用电的70—80%。我国以中小型电机为主，约占80%，而中小型电机耗损的电量却占总损耗量的90%。电机在我国的实际应用中，同国外相比差距很大，机组效率为75%，比国外低10%；系统运行效率为30—40%，比国际先进水平低20—30%。因此在我国中小型电机具有极大的节能潜力，推行电机节能势在必行。 由于异步电机结构简单、制造方便、价格低廉、坚固耐用、运行可靠，可用于恶劣的环境等优点，在工农业生产中得到了广泛的应用。特别是对各行各业的泵类和风机的拖动上非彼莫属，因此，拖动泵类和风机的电机节能工作倍受重视。 随着科学技术的飞速发展，特别是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术的高度发展和应用使变频器的节能效果更为显著。它不但能实现无级调速，而且在负载不同时，始终高效运行，有良好的动态特性，能实现高性能、高可靠性、高精度的自动控制。相对于其它调速方式（如：降压调速、变极调速、滑差调速、交流串级调速等），变频调速性能稳定、调速范围广、效率高，随着现代控制理论和电力电子技术的发展，交流变频调速技术日臻完善，它已成为交流电机调速的最新潮流。变频调速装置（变频器）已在工业领域得到广泛应用。 使用变频器调速信号传递快、控制系统时滞小、反应灵敏、调节系统控制精度高、使用方便、有利于提高产量、保证质量、降低生产成本，因而使用变频器是厂、矿企业节能降耗的首选产品。 变频电机节电器是一种革命性的新一代电机专用控制产品，基于微处
理器数字控制技术，通过其内置的专用节电优化控制软件，动态调整电机运行工程中的电压和电流，在不改变电机转速的条件下，保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配，从而有效避免电机因出力过度造成的电能浪费。 交流电动机是当前应用最广泛的电机，约占各类电动机总数的85%，它具有结构简单、价廉、不需维护等优点，但它的弱点是调速困难，因而在许多应用场合受到限制或借助机械方式来实现调速。 变频器就负载类型而言主要有两方面的典型应用：1、恒转矩应用；2、变转矩应用。就应用的目的而言主要有：1、以改进工艺为主要目的，确保工艺过程中的最佳转速、不同负载下的最佳转速以及准确定位等。以其优良的调速性能，提高生产率、提高产品质量、提高舒适性，使设备合理化，适应或改善环境等。2、以节能为主要目的——以流量或压力需要调节的风机、泵类机械的转速控制来实现节能，改造效果非常显著。 二、变频调速的原理 在企业所使用的耗电设备中风机、水泵、空压机、液压油泵、循环泵等电机类负载占绝大多数。由受到技术条件限制，这类负载的流量、压力或风量控制系统几乎全部是阀控系统，即电机由额定转速驱动运转，系统提供的流量、压力或风量恒定，当设备工作需求发生变化时，由设在出口端的溢流、溢压阀或比例调节来调节负载流量、压力或风量、从而满足设备工况变化的需要。而经溢流溢压阀或比例调节阀溢流溢压后，会释放大量的能量，这部分耗散的能量实际上是电机从电网吸收能量中的一部分，造成了电能极大的浪费。从这类负载的工作特性可知，其电机功率与转速立方成正比，而转速又与频率成正比。如果我们改变电机的工作方式，让它不总是在额定工作频率下运转，而是改由变频调整控制系统进行启停控制和调整运行，则其转速就可以在0~2900r/min的范围内连续可调，即输出的流量、压力或风量也随之可在0~100%范围内连续可调，使之与负载的
节能设计方案 \
目录 一、企业电机能效提升项目介绍 (3) 1、电机能效提升计划政策背景 (3) 2、电机能效提升的相关政策文件 (4) 二、高效电机简介 (4) 三、高效电机节能设计方案 (6) 1、项目概况 (6) 2、电机改造方案设计 (6) 3、节能效益分析 (6) 4、投资回收期 (8)
一、企业电机能效提升项目介绍 1、电机能效提升计划政策背景 为贯彻落实工信部、质检总局《电机能效提升计划（2013-2015 年）》（工信部联节〔2013〕226 号），加快推进工业节能降耗，促进工业转型升级和绿色发展，全面提升我省电机能效水平，帮助企业快淘汰低效电机，节能降耗。 推广高效电机：加强政策引导和能评审查，加强电机能效标识备案管理，确保新增电机产品全部达到高效电机能效标准，引导现有电机企业逐步转型生产高效电机。 淘汰低效电机：充分运用行政、市场、经济等手段，推动落后低效电机逐步退出应用市场。 实施电机系统节能技术改造：引导支持企业优先选用高效电机替换低效电机，采用先进技术对电机与拖动设备进行匹配性改造。 省安排专项资金采取以奖代补方式支持，按100 元/千瓦的补贴标准，鼓励各地安排资金配套，佛山按50 元/千瓦配套补贴，对采用合同能源管理模式开展电机系统节能改造，由节能服务公司申领改造补贴。 获得电机系统节能改造补贴的企业，不影响其申请和享受国家和省其他节能资金项目。 更换后的低压电机必须符合GB18613-2012标准的能效等级2级及以上高效电机。 更换后的高压三相异步电机效率保证值不得低于《节能产品惠民工程高效电机推广实施方案》（财建【2010】232号）规定指标。
附件一、 节能技术改造财政奖励资金管理办法 第一章总则 第一条根据《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，为加快推广先进节能技术，提高能源利用效率，“十二五”期间，中央财政继续安排专项资金，采取“以奖代补”方式，对节能技术改造项目给予适当支持和奖励（以下简称奖励资金）。为加强财政资金管理，提高资金使用效率，特制定本办法。 第二条为了保证节能技术改造项目的实际效果，奖励资金与节能量挂钩，对完成预期目标的项目承担单位给予奖励。 第三条奖励资金实行公开、透明原则，接受社会各方面监督。 第二章奖励对象和条件 第四条奖励资金支持对象是对现有生产工艺和设备实施节能技术改造的项目。 第五条申请奖励资金支持的节能技术改造项目必须符合下述条件： （一）按照有关规定完成审批、核准或备案； （二）改造主体符合国家产业政策，且运行时间3年以上； （三）节能量在5000吨（含）标准煤以上； （四）项目单位改造前年综合能源消费量在2万吨标准煤以上； （五）项目单位具有完善的能源计量、统计和管理措施，项目形成的节能量可监测、可核实。 第三章奖励标准 第六条东部地区节能技术改造项目根据项目完工后实现的年节能量按 240元/吨标准煤给予一次性奖励，中西部地区按300元/吨标准煤给予一次性奖励。 第七条省级财政部门要安排一定经费，主要用于支付第三方机构审核费用等。
第四章奖励资金的申报和下达 第八条符合条件的节能技术改造项目，由项目单位（包括中央直属企业）提出奖励资金申请报告（具体要求见附1），并经法人代表签字后，报项目所在地节能主管部门和财政部门。省级节能主管部门、财政部门组织专家对项目资金申请报告进行初审；省级财政部门、节能主管部门委托第三方机构（必须在财政部、国家发展改革委公布的第三方机构名单内）对初审通过的项目进行现场审核，由第三方机构针对项目的节能量、真实性等相关情况出具审核报告（格式见附2）。 第九条省级节能主管部门、财政部门根据第三方机构审核结果，将符合条件的项目资金申请报告和审核报告汇总后上报国家发展改革委、财政部（格式见附3）。 第十条国家发展改革委、财政部组织专家对地方上报的资金申请报告和审核报告进行复审，国家发展改革委根据复审结果下达项目实施计划，财政部根据项目实施计划按照奖励金额的60%下达预算。 第十一条各级财政部门按照国库管理制度有关规定将资金及时拨付到项目单位。 第十二条地方节能主管部门会同财政部门加强项目监管，督促项目按时完工。 第十三条项目完工后，项目单位及时向所在地财政部门和节能主管部门提出清算申请，省级财政部门会同节能主管部门组织第三方机构对项目进行现场审核，并依据第三方机构出具的审核报告（格式见附2），审核汇总后向财政部、国家发展改革委申请清算奖励资金（格式见附3）。 第十四条财政部会同国家发展改革委委托第三方机构对项目实际节能效果进行抽查，根据各地资金清算申请和第三方机构抽查结果与省级财政部门进行清算，由省级财政部门负责拨付或扣回企业奖励资金。 第五章审核机构管理 第十五条财政部会同国家发展改革委对第三方机构实行审查备案、动态管理，并向社会公布第三方机构名单。 第十六条列入财政部、国家发展改革委备案名单的第三方机构接受各地方委托，独立开展现场审查工作，并对现场审查过程和出具的核查报告承担全部责任。同时接受社会各方监督。
电机节能改造初步方案 2015 年 4 月
企业简介 是国家发改委、财政部备案的专业服务机构。公司按国际合同能源管理（EMC）模式提供节能技改服务，同时还致力于节能新技术、新产品的研发和应用。 公司的主营业务有： 1、循环水泵在线节能改造服务（包括循环水系统在线增容改造服务） 2、循环水系统在线清洗及保洁增效服务（采用独一无二的流体增效剂） 3、超高效电机改造服务（采用超高效永磁同步电机） 4、对泵阀产品及管路的超高性能的快速表面耐磨处理和修复处理服务（采用独特的表面硬 化材料或防腐材料） 5、帮助工业企业建立能源自动化监控系统，实现全面管理节能。 以上各种业务可广泛应用于钢铁、有色、化工、化肥、电力、石油、纺织医药、市政公共建筑等各领域的循环水系统或电机本身节能改造服务。 电机节能改造服务，是我公司响应国家高效电机节能改造政策，以国家稀土永磁电机工程技术研究中心、中科院材料研究所为技术依托背景，以我司南通威尔电机（内设国家电机检测中心）为生产基地向广大用户合作推行的一项机电领域革命性的超高效电机技术改造服务。 一：现场运行工况 根据贵单位提供的制药反应釜、离心机、冷却塔风机电机数据，原电机属于Y型系列，使用年限较长、电机效率和功率因数都较低，已列入国家计划淘汰高耗能产品名录，现针对制药反应釜、离心机、冷却塔风机做了一个初步电机节能改造方案。 原电机型号数量如下：
二：节能技改方案 根据电机运行工况现场调查，我公司建议更换超高效电机方案如下： 注：制药反应釜还有20台、20台15KW电机尚未做运行工况现场调查，暂列入第二批电机节能改造。 本次电机改造选用YXT系列超高效三相稀土永磁同步电动机及必要的电机控制设备，高效节能、性能优异、安全可靠。 稀土永磁同步电机的电机节能改造技术特点： 节能原理： ?永磁同步电动机，是在电动机转子内部安装稀土永磁体以代替异步电动机转子绕组产生感应磁场。所以在电机运行时转子没有电阻损耗，定子减少电阻损耗，电机总损耗减少
电机节能得六种方案 发表时间:2016-6-8 16:51:56阅读次数:4 电机节能主要通过选用节能电动机、适当选择电动机容量达到节能、采用磁性槽楔代替原槽楔、采用Y/△自动转换装置、电动机得功率因数无功补偿以及绕线式电动机液体调速等六种方案来实现。 耗能表现主要在以下几方面: 1、电机负载率低。由于电动机选择不当,富裕量过大或生产工艺变化,使得电动机得实际工作负荷远小于额定负荷,大约占装机容量 30%~40%得电动机在30%~50%得额定负荷下运行,运行效率过低。 2、电源电压不对称或电压过低。由于三相四线制低压供电系统单相负荷得不平衡,使得电动机得三相电压不对称,电机产生负序转矩,增大电机得三相电压不对称,电机产生负序转矩,增大电机运行中得损耗。另外电网电压长期偏低,使得正常工作得电机电流偏大,因而损耗增大,三相电压不对称度越大,电压越低,则损耗越大。 3、老、旧(淘汰)型电机得仍在使用。这些电机采用E级绝缘,体积较大,启动性能差,效率低。虽经历年改造,但仍有许多地方在使用。推荐阅读:三相电机生产厂家
4、维修管理不善。有些单位对电机及设备没有按照要求进行维修保养,任其长期运行,使得损耗不断增大。 因此,针对这些耗能表现,选择何种节能方案值得研究。 1、选用节能电动机 高效电动机与普通电动机相比,优化了总体设计,选用了高质量得铜绕组与硅钢片,降低了各种损耗,损耗下降了20%~30%,效率提高2%~7%;投资回收期一般为1~2年,有得几个月。相比来说,高效电动机比J02系列电动机效率提高了0、413%。因此用高效电动机取代旧式电动机势在必行。 2、适当选择电动机容量达到节能 国家对三相异步电动机3个运行区域作了如下规定:负载率在70%~100%之间为经济运行区;负载率在40%~70%之间为一般运行区;负载率在40%以下为非经济运行区。电机容量选择不当,无疑会造成对电能得浪费。因此采用合适得电动机,提高功率因数、负载率,可以减少功率损耗,节省电能。更多阅读:变频器常见故障处理
一.实验原理 直流电机在应用中有多种控制方式，在直流电机的调速控制系统中，主要采用电枢电压控制电机的转速与方向。 功率放大器是电机调速系统中的重要部件，它的性能及价格对系统都有重要的影响。过去的功率放大器是采用磁放大器、交磁放大机或可控硅<晶闸管）。现在基本上采用晶体管功率放大器。PWM功率放大器与线性功率放大器相比，有功耗低、效率高，有利于克服直流电机的静摩擦等优点。 PWM调制与晶体管功率放大器的工作原理： 1．PWM的工作原理 图1-1PWM的控制电路 上图所示为SG3525为核心的控制电路，SG3525是美国Silicon General公司生产的专用。 PWM控制集成芯片，其内部电路结构及各引脚如图1-2所示，它采用恒频脉宽调制控制方案，其内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。调节Ur的大小，在A、B两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相互错开180度、占空比可调的矩形波<即PWM信号）。它适用于各开关电源、斩波器的控制。 2.功放电路 直流电机PWM输出的信号一般比较小，不能直接去驱动直流电机，它必须经过功放后再接到直流电机的两端。该实验装置中采用直流15V的直流电压功放电路驱动。 3.反馈接口 在直流电机控制系统中，在直流电机的轴上贴有一块小磁钢，电机转动带动磁钢转动。磁钢的下面中有一个霍尔元件，当磁钢转到时霍尔元件感应输出。
4．直流电机控制系统如图1-3所示，由霍耳传感器将电机的速度转换成电信号，经数据采集卡变换成数字量后送到计算机与给定值比较，所得的差值按照一定的规律<通常为PID）运算，然后经数据采集卡输出控制量，供执行器来控制电机的转速和方向。 图1-2 SG3525内部结构 图1-3 直流电机控制系统 5.PID原理 过程控制的基本概念 过程控制――对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。 1.模拟控制系统 图1-4 基本模拟反馈控制回路 被控量的值由传感器或变送器来检测，这个值与给定值进行比较，得到偏差，模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于零，其输出通过执行器作用于过程。 控制规律用对应的模拟硬件来实现，控制规律的修改需要更换模拟硬件。 2.微机过程控制系统
电机节电器-方案范本 目录 一、工厂概述(附现场调查数据) 二、节电设备的布控方案； 三、节电器布控图 四、测试方案 五、投资回报分析 六、节电就是创造效益 附：产品简介及节电原理： 一.工厂概述(附现场调查数据) 根据对贵单位用电系统的走访和调查，我们发现整个用电部分目
前存在着一定的节电空间，尤其是贵公司传动电机的实际运行负荷较低，负荷率在38%～80%间波动。所以电机大多数时间里运行效率低下，造成不必要的电能浪费。 二.节电设备的布控方案； 三、节电器布控图 四、测试方案： 根据DK-J-DJ电机节电器的特点，拟采用改造前后对比测试的办法测试节电器的节电效果： 1．实时的效果，用多功能钳流表测试仪测试，比较用电系统改造前后的电流值，得出实时的节电效果。 2．较长期的效果，用有功电度表测试，比较较长时间（1～2H）里用电系统在相同运行工况条件下节电器投入和旁路时的用电量，得出较长期的节电效果。 五、投资回报分析 根据贵单位的实际情况，我们决定从经济而有效的原则出发，用台DK-J-DJ电机节电器，对电机进行节电改造，节电改造后，以最保守的15%节电率计算投资回报期如下：
= 万元 2.系统年用电量 =总装机容量（KW）×年运行天数（D）×天运行小时（H）×负载率（%）= （KW）×（D）×（H）×％ = （KWH） 3. 系统年节电效益 =系统年用电量×电价×节电率 = 万（KWH）×元/KWH×15%= （万元） 4.投资回报期=投资成本÷年节电效益 = （万元）÷（万元） = （年）= （个月） 按比较保守的节电率15%计算，此项节电工程的投资回报期仅为个月。若节电率上升则投资回报期更短，按过去的经验，DK-J-DJ电机节电器布控后，节电率可稳步上升到20%以上，则回报期仅为个月左右。 六、节电就是创造效益 综合DK-J-DJ电机节电器的节电效果，经过投资回收计算，贵单位整个用电系统节电改造投资回收期为一年左右的时间，DK-J-DJ 电机节电器的寿命在15年以上。节电效果显著，一次投资，长期受益。按最低生产水平和最保守的节电效果估算，仅此部分节电改造后每年节省电费开支在万元人民币以上。 这项节电改造在减少电费的同时，因为节电器优良的安全保护作用，将有利于电机、电子组件、开关组件等设备延长使用寿命，减少设备投资成本、维护成本，提高生产效率，增创效益。 总之，贵单位在经过上述节电改造后，将大大提高电能使用效率，增加经济效益和社会效益，增强竞争力。 方案设计： 方案审核：
ICS03.080.01 A 12 DB13 河北省地方标准 DB 13/T 2025—2014 电动机系统变频调速节能改造规程 2014-07-07发布2014-07-31实施河北省质量技术监督局发布
DB13/T 2025—2014 前言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由石家庄市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：河北玖翔节能技术有限公司、河北省冶金行业协会、石家庄经济学院、河北省产 品质量监督检验院、石家庄市节能监察中心。 本标准主要起草人：刘庆荣、焦辉广、王大勇、刘勇军、杨计延、陈俊芬、秦彭、于洋、刘东水、 王孟。
电动机系统变频调速节能改造规程 1 范围 本标准规定了电动机系统变频调速节能改造的总则、改造、验收与维护服务。 本标准适用于电动机系统变频调速节能改造项目。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 24915 合同能源管理技术通则 GB/T 13471-2008 节电技术经济效益计算与评价方法 GB 50168 电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范 GB/T 19012-2008质量管理 顾客满意 组织处理投诉指南 3 总则 3.1 基本原则 电动机系统节能改造应遵守国家法律法规及产业政策要求，执行国家、行业和地方相关技术标准的规定，遵循安全、环保、节能、适用的原则。 3.2 基本要求 3.2.1 节能改造单位应具备电动机系统能耗基准确定及测试能力，并与之相匹配的技术人员和检测仪器。 3.2.2 现场设备工况采集时须遵守用能企业相关安全操作规程。 4 改造 4.1 改造准备 4.1.1 确定改造意向 根据用能单位电动机系统的能耗管理现状、拟改造的节能项目需求，确定改造意向。 4.1.2 采集电动机系统设备工况 统计了解用能企业电动机系统的运行情况，采集各设备数据。采集数据时应以实测数据为主，同时采集额定数据及1年内运行记录。工况采集表参见附录A。 4.1.3 进行节能诊断 4.1.3.1 计算、分析采集数据，确定节能潜力。
关于电动机节电的技术分析 电机班——姚驰宇 电动机作为将电能转化为机械能的一种转换装置，在各个领域得到了广泛应用，电动机消耗的电能约占全国总用电60%～70%。电动机节电应以节约用电和提高电动机的综合效益为原则，合理选择并控制电动机的运行，使其处于经济运行状态，另外，对电动机进行节能改造，降低电动机的能量损耗，从而提高电动机的运行效率。 第一部分 电动机的能量损耗 电动机能量损耗主要包括恒定损耗、负载损耗及杂散损耗。 1.恒定损耗 恒定损耗是指电动机运行时的固有损耗，它与负载电流大小无关，包括铁芯损耗和机械损耗。 （1）铁心损耗Fe P （含空载杂质损耗），主要指主磁场在电动机铁心中交变所引起的涡流损耗和磁滞损耗，其大小取决于组成电动机的铁心材料、频率及磁通密度，与输入电压U 的平方成正比。铁耗一般占异步电动机总损耗的20%～25%。 （2）机械损耗fW P ,通常包括轴承摩擦损耗及通风系统损耗，对于绕线式转子还存在电刷摩擦损耗。轴承摩擦损耗正比于转速的平方，通风损耗正比于转速的三次方。机械损耗一般占总损耗的10%～50%。 2.负载损耗 负载损耗主要是指电动机运行时，转子、定子绕组通过电流而引起的损耗，包括定子铜耗1Cu P 和转子铜耗2Cu P ，其大小取决于负载电流及绕组电阻值，铜耗约占总损耗的20%～70%。 3.杂散损耗（附加损耗） 杂散损耗s P 主要由定子漏磁通和定子、转子的各种高次谐波在导线、铁心及其他金属部件内所引起的损耗，杂散损耗约占总损耗的10%～15%。 第二部分 电动机的经济运行 1.电动机经济运行 电动机经济运行是指电动机在满足生产机械运行要求时，以节能和提高综合经济效益为原则，选择电动机类型，运行方式及功率匹配，使电动机在效率高、损耗低、经济效益最佳状态下运行。 2.效率特性
一、案例名称 丹江口铝业有限公司电机系统节能改造项目 二、案例业主 丹江口铝业有限责任公司，现有第一、第二电解铝厂、铝板带厂等7个生产单位、湖北丹江铝业股份有限公司等4个控股子公司。丹江铝业公司现有员工3400名，总资产10亿元，年销售收入8亿元。生产规模现居全国铝行业14位。 三、项目实施单位 上海中际电气公司 四、案例内容 (一)技术原理及适用领域 采用最新的集成电路芯片控制技术，以“动态跟踪节能管理控制系统软件”和“模糊神经控制软件”为主导，以计算机技术、无极变速技术为控制手段，动态跟踪检测和反馈电机运行的功耗变化及供电电网变化情况，并对运行反馈信号进行运算、控制，随时改变对电机的供电状况，动态调整电动机运行过程中的电压和电流，使运行电压和电流达到最佳状态，从而有效避免电机因出力过度造成的电流浪费。在不改变电机系统正常运行状态下，保证它的输出转矩与负荷需求精确匹配，使电机始终在最佳状态中运行，达到电机的全自动智能化控制，最大限度地节约电能。 本技术可用于风机、水泵、空压机等电动机拖动系列节能，适用于工厂和建筑楼宇的节能改造，行业涵盖面广，包括钢铁、电力、化工、冶金、水泥、轻工、医药、商业等领域。 (二)案例实施情况 本项目通过设备节能和能源管理系统，整体节能，分步实施。 循环水系统改造，冷水泵，拖动方式一拖一，具有备切功能，每运行8小时可以自动或手动切换到同一变频器下的另一台电机运行，根据末端温度自动调节水泵转速;热水泵，运用一拖二方式运行同启同停，根据管网温度自动闭环调节，具有高限保护确保冷却塔不超最大容量;冷却风扇，运用一拖二方式根据散热器出水温度实现闭环控制，并设定时间段每天分三个时段自动投切运行。总体来讲此系统运用了最优化控制原理、模糊控制、计算机闭环自动控制等技术，节能率达到45%。 净化除尘风机系统，采用一台变频器拖三台电机。在检修时或电机、变频器故障时通过高压切换柜刀闸，手动切换至一台或两台电机在工频运行，满足净化除尘净化系统生产。频率控制方式采用变频器本体控制和现场远程控制两种，现场具有合闸状态、频率设定与显示和跳闸功能。本系统采用了32位高速DSP芯片精确算法、PLC控制技术，控制器结构上采
交直流电焊机节能改造方案 交流电焊机是一种特殊的降压变压器，也是企业中耗电量较大的用电设备，空载时损耗大，总损耗约为额定容量的9%--11.5%，功率因数很低，特别是在电焊机空载状态下，无功损耗最大，降低了电能的利用率。给企业带来额外的浪费。 1、节能改造原理 焊接作业中加装了安全节电器，，它能适时 控制电焊机的用电状态，在电焊机停止焊接时， 控制器自动断开电源，使电焊机处在休眠状态， 电能消耗只有原来空载的0.5%；当需要焊接时， 控制器将自动击活电焊机，使电焊机处在工作电 压下正常使用。 不仅节约有功电能，还使无功损耗降低为 零，提高了电网功率因数，节电效果非常显著。 降低了电焊机自身的温度，减少了铜损，提高了 连续焊接能力；在安装节电器后，电焊机二次输 出电压很低，小于国家规定的绝对安全电压12V，确保了操作人员的安全。 2、常用的BX系列交流500型电焊机的为例进行节电分析： 经过技术人员的长期实地检测，使用在3个月以上的500型电焊机，空载电流在8A～15A之间甚至更高，现以11A为例。加权计算出电焊机在企业实际使用中的平均有效使用时间；工作时间在8小时以上的电焊机，由于操作工人需要调整被焊工件的位置或临时改做其他工作等不确定因素，累计空载时间高达4小时以上。 有功损耗的计算： 电焊机空载增加电费成本的分析：（一年去掉假期及其它原因，按300天算）1台电焊机每小时空载浪费电量约：P=UL×IL×Cosφ=11A×380v×0.5(根据企业电网的实际功率因数而定)×1h=2.09度（计算方法参照《电工手册》）。 1台电焊机每天浪费电量：2.09Kw× 4小时=8.36度； 1台电焊机一月浪费电量：8.36度× 30天= 250.8度； 一台电焊机一年浪费电量：250.8度×10个月= 2508度； 一台电焊机每年节约(如果每度电价0.9元计算 ) 2508度×0.9元/度=2257.2元。 每年1台电焊机空载损耗要给企业增加成本2257.2元！！！ 采取节电方案，安装电焊机节能控制器，每年1台电焊机即可为企业节约成本近2257.2元！！！
网络高等教育 本科生毕业论文（设计） 题目：电机控制系统研究 学习中心：奥鹏学习中心 层次：专科起点本科 专业：土木工程 年级：2013年秋季 学号：131180403873 学生： 指导教师：王彥 完成日期：2014 年7 月3 日
通常我们靠霍尔元件来得到转子的位置，然而传感器有一些缺点，比如增加了成本占空间，附加了传感器电路对温度不稳定，除此之外，它不能用于在一些恶劣的环境中。由于无位置传感器技术能解决上述问题，因此吸引了各国科研工作者研究的兴趣。根据方案进行了硬件电路设计，以DSP芯片TMS320F240为核心的控制单元，研究了无刷直流电机调速系统，IGBT模块以及驱动单元，相电压及电流检测单元，速度给定环节，轴角编码检测单元，主电源、驱动及控制电源回路，故障检测和保护环节，电机姿态显示单元分别进行了阐述。特别是直流无刷电机的原理、控制方案以及以IGBT模块的具体应用。 关键词：无刷直流电机；控制系统；异步电机
容摘要1 引言3 1 电机控制系统介绍4 1.1 电机控制系统的基本组成选题的目的和意义4 1.2直流电动机控制的发展历史4 1.3永磁无刷直流电机的国外研究概况4 1.4本课题主要研究容4 2 电机调速系统5 2.1电机控制系统的基本组成5 2.2 电动机5 2.3 功率放大与变换装置5 2.4 控制器5 3 三相异步电动机原理7 3.1 概述7 3.2 三相异步电动机的基本组成7 3.3 三相异步电动机的工作原理7 3.4 三相异步电动机的特点7 3.5 三相异步电动机的主要应用7 3.6 三项异步电机的定期检修7 4 总结7 参考文献8
目录 第一章可行性研究报告概述 (1) 1.1项目名称 (1) 1.2项目承担单位 (1) 1.3项目建设地点 (1) 1.4可研报告编制单位 (1) 1.5项目概述及主要经济技术指标 (1) 第二章编制目的、依据、原则和范围 (5) 2.1编制目的 (5) 2.2编制依据 (5) 2.3编制原则 (5) 2.4可行性研究的范围 (6) 第三章建设的必要性 (7) 3.1符合国家“十一五”规划纲要和循环经济要求 (7) 3.2环境保护和节能降耗的需要 (8) 3.3企业可持续发展的需要 (9) 第四章项目建设条件 (10) 4.1主体工程概况 (10) 4.2厂址选择 (12) 4.3公用设施及社会依托条件 (12) 第五章改造规模与产品方案 (15) 5.1改造规模 (15) 5.2生产方案 (15) 第六章生产设备节电技改方案 (16) 6.1企业能耗现状分析 (16) 6.2改造设备运行参数 (16)
6.3技术方案、设备方案 (17) 6.4项目建议改造方案 (22) 6.5消耗定额 (25) 6.6小结 (25) 第七章项目实施机构和项目法人 (28) 7.1项目实施机构 (28) 7.2项目法人 (28) 第八章环境保护 (28) 第八章环境保护 (29) 第九章社会经济效益 (31) 9.1环境效益 (31) 9.2社会效益 (31) 第十章节约和合理利用能源 (33) 10.1节能依据及标准 (33) 10.2节能设计原则 (33) 10.3能耗分析 (33) 10.4节能措施及节能效果分析 (34) 第十一章环境安全与劳动保护 (35) 11.1安全 (35) 11.2劳动保护 (36) 第十二章生产管理与人员编制 (38) 12.1生产管理 (38) 12.2人员编制 (38) 第十三章项目实施进度 (39) 13.1建设工期 (39) 13.2项目实施时期各阶段进度建议 (39)
发电厂风机电动机节能改造技术方 案分析 目前，在我国电源结构中，火电装机容量占74%，发电量占80%；水电装机容量占25%，发电量占19%；核电仅占1%左右，因此火电机组及其辅机设备的节能改造是非常重要的。火电厂中的各类辅机设备中，风机水泵类设备占了绝大部分，蕴藏着巨大的节能潜力。由于火电机组调峰． 力度的加大，这些机组的负荷变化范围很大，必须实时调节风机水泵的流量。目前调节流量的方式多为节流阀调节，由于这种调节方式仅仅是改变了通道的通流阻抗，而电动机的输出功率并没有多大改变，所以浪费了大量的能源。随着电力行业的改革不断深化，厂网分家，竞价上网政策的逐步实施，降低厂用电率，降低发电成本，提高上网电价的竞争力，已成为各火电厂努力追求的经济目标，要求越来越迫切。风机水泵类负载 采用调速驱动具有非常可观的节能效果，这已是共识。
另外，交流电机的直接起动(尤其是高压电机)会产生巨大的电流冲击和转矩冲击，在很短的起动过程中，转子笼型绕组及阻尼绕组将承受很高的热应力和机械应力，致使笼条的端环断裂。直接起动时的大电流还会在定子绕组的端部产生很大的电磁力，使绕组端部振动和变形，造成定子． 绕组绝缘的机械损伤和磨损，从而导致定子绕组绝缘击穿。直接起动时的大电流还会引起铁芯振动，使铁芯松驰，引起电机发热增加。在火力发电厂中，高压大容量交流笼型异步电动机的使用非常广泛，由于直接起动而造成的电动机烧毁和转子断条事 故屡屡发生，给机组的安全经济运行造成很大的威胁。因此大容量异步电动机采用软起动方式，对于延长电动机的使用寿命，减少对电网的冲击，保证机组正常运行是非常必要的。． 由于电动机的变频软起动可提供高的起动转矩并 可做到平滑无冲击，所以采用变频器实现软起动的效果也是非常突击的。同时，采用调速驱动，还可以有效地减轻风机水泵叶轮的磨损，延长设备使用寿命，降低运行噪声。还有运行工艺对辅机设备的控制性能的改善也是十分迫切的，例如锅炉风机和给粉机的调速控制，可以大幅度地改善炉内的燃烧
基于单片机的步进电机控制系统研究 摘要：文章介绍了步进电机的基本结构以及驱动器构成，提出了基于单片机的步进电机的脉冲分配和速度调节方法，给出了脉冲频率调节的实现方法和实用程序，同时还提出了步进电机加减速控制的几种方案及其微机控制。对现实工作中的步进电机控制系统研究具有十分重要的意义，文章中的研究理论，可以对我们的工作内容进行有效的指导，对提高工作质量和效率具有十分重要的作用。希望文章的内容能对今后工作予以正确的指导。 abstract： this paper introduces the basic structure of stepper motor and the composition of the drive， and proposes the pulse distribution and speed regulating methods of stepper motor based on microcontroller. the method and practical program to adjust the pulse frequency is given. at the same time， it puts forward several solutions of acceleration and deceleration control of stepper motor and microcomputer control， which has a very important significance to the stepper motor control system research in the real work. the theory in article， can give effective guidance on the content of our work， and has a very important role to improve the quality and efficiency. i hope the content of the article can provide correct guidance for future work. 关键词：单片机；步进电机；脉冲分配；速度调节；加减速控
焦炉煤气鼓风机采用变频调速技术 的节能效果分析 Energy Saving Analysis on Coal—gas Blower of Coke—oven with Variable Frequency Speed Control Technology 金立明杨生桥王莉武汉钢铁集轩团能源动力公司(武汉430083 杜强丁宁北京经资风机水泵节能技术中心(北京100037 摘要:介绍了变频调速技术在焦炉煤气鼓风机上的首次应用,根据武钢煤气管网的工况,提出了改造方案,进行了系统设计和现场测试,并作了节能效果及效益分析。 叙词:煤气系统鼓风机变频调速技术节能献承 Ahsth'act:This paper introduces first application offrequency control technology on coal-gas blower.Based Oil practical situation ofWngang gas pipdine net,put forwards improvement sdution and system d8ign.FurLhe㈣,make energy saving effect and benefit analysis accord—ing to siteⅡM目目Ⅱ℃H枷results Keywor凼:Coal-gas system Blower Variable frequency删contcol technology Energy saving l刖置 武汉钢铁集团能源动力公司燃气厂担负着整个武钢厂区的生产用气和生活用气。为保证系统用量和管网压力,设有三个煤气加压站,要求管网压力保持在23kPa 左右,因加压站分布远,煤气管线长.用户多.用量不平衡,日供气量波动大,在保证用量的情况下,管网压力只能由运行人员调节挡风门来控制。为稳定中压焦炉煤气主干