电动机的节能
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三相异步电动机节能的技术分析【摘要】本文主要阐述了电机节能原理、电机节能存在的主要问题、提高电机运行效率、减少有功损耗等问题。
【关键词】三相异步电动机损耗节能在我国三相异步电动机是应用非常多的一种动力机械,电动机耗能在总电能的消耗中所占的比例较大。
在通常情况下,如果电机能够实现满负荷工作,则效率在百分之八十左右,否则电能的效率会随之下降。
各国对于电机的效率控制都不尽相同,如美国占64.2%,法国占66.7%,而我国电机的效率只有百分之六十。
在选择电机时,要考虑到最大可能负荷和最坏工况所需的功率,因大部分的电机在运行时的负荷都是在百分之五十到百分之六十间的,所以在实际的运行中其效率都是较低的。
由于我国使用的三相异步电动机所消耗的电能每年都在国家总耗能的百分之五十以上,在实际工作中对三相异步电动机实施节能有着重要的意义,提高三相异步电动机的运行效率,对于社会的发展与经济的进步都有着巨大的推动作用。
我国制订了三相异步电动机经济运行的具体标准,作为国家所实施的强制性的标准,以促进整个行业的节能。
在实施过程中,取得了一定的效果,但也存在着较多的问题。
在一些区域、行业中起到了较好的效果,有效的节约了国家能源,但在一些地方在实施过程中,还存在着较多的问题。
本文对三相异步电动机的节能问题进行了分析和探讨。
1 于三相异步电动机的节能原理电机的效率是电机输出功率与输入功率的比值的百分数。
供电机的电能即输入功率并不仅用来驱动电机即输出功率,还有一部分将成为电机固有的损耗。
电机的主要损耗为铜耗和铁损,其中铜耗是由于电流流过电机绕组而产生,与电流的平方成正比;铁损是由于定子和转子铁芯中的磁化电流而产生,与供电电压成正比。
其它损耗很小。
调压节电原理是当负荷下降时,可以适当降低电源电压以减少铁损,电流随之下降也减少了铜损及浪费,此时电机的效率将得到改善。
电机负荷的检测通常采用功率因数法进行:电机负荷大,则它的功率因数大;电机负荷小,则它的功率因数小。
电机的六种节能方案2016-03-30 12:31 (点击: 5)电机节能方案大致有六种: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,无疑会造成对电能的浪费。
因此采用合适的电动机,提高功率因数、负载率,可以减少功率损耗,节省电能。
3、采用磁性槽楔代替原槽楔。
磁性槽楔主要降低异步电动机中的空载铁损耗,空载附加铁损耗是由齿槽效应在电机内引起的谐波磁通而在定子、转子铁芯中产生的。
定子、转子在铁芯内感生的高频附加铁损耗称为脉振损耗。
另外,定子、转子齿部时而对正、时而错开,齿面齿簇磁通发生变动,可在齿面线层感生涡流,产生表面损耗。
脉振损耗和表面损耗合称高频附加损耗,它们占电机杂散损耗的70%-90%,另外的10%-30%称为负载附加损耗,是由漏磁通产生的。
虽然使用磁性槽楔会使启动转矩下降10%-20%,但采用磁性槽楔的电动机比采用普通槽楔的电动机的铁损耗可降低60k,而且很适应空载或轻载启动的电动机改造。
4、采用Y/△自动转换装置。
为解决设备轻载时对电能的浪费现象,在不更换电动机的前提下,可以采用Y/△自动转换装置以达到节电的目的。
因为三相交流电网中,负载的不同接法所获取的电压是不同的,因而从电网中吸取的能量也就不同。
5、电动机的功率因数无功补偿。
提高功率因数,减少功率损耗是无功补偿的主要目的。
功率因数等于有功功率与视在功率之比,通常,功率因数低,会造成电流过大,对于一个给定的负荷,当供电电压一定时,则功率因数越低,电流就越大。
电机节能报告摘要:本报告旨在对电机的能效衡量方法、节能现状及节能技术进行分析,并提出相应的解决方案。
通过实验数据和统计分析结果,得出了电机节能必要性以及未来节能发展方向。
本报告提出了电机能效标准化和应用高效节能电机两种主要措施,以减少电力消耗、降低运营成本、保护环境。
一、背景电机是现代工业生产不可缺少的设备,广泛应用于电力、交通、冶金、化工等领域。
然而,电机在生产和运营过程中会产生大量的能耗,占据一个国家或地区能源消耗的很大比例。
因此,发展电机节能技术,减少电机能耗,对保护环境、降低企业运营成本、促进可持续发展都非常有意义。
二、电机能效衡量方法电机能效是指电机单位时间内输出的有效功率与输入总功率之比。
由于电机都在某个负载下工作,因此,在评估电机效率时,应采用额定负载下的电机能效。
三、电机节能现状在电机节能方面,目前大多数国家和地区都已经提出了相应的规章制度和产业标准。
例如,欧盟对电机能效进行了规定,国内也出台了《液压和气动执行元件能效限定值标准》和《通用平衡式气密电机能效限定值标准》等国家标准。
虽然在制定相关标准和政策方面取得了一定的成果,但是从电机节能实际情况来看,还存在着一些问题。
例如,一些企业并不重视电机节能的实施,以及一些非标产品电机的存在,这些产品的能效标准较低。
同时,一些企业由于缺乏专业知识和科学技术,难以实施能效提升的措施。
对此,我们应该采取具体的措施,推动电机节能工作的开展。
四、电机节能技术1. 高效节能电机高效节能电机是指在保证设备正常运行的前提下,将电机的能耗降到最低限度。
相比于普通电机,高效节能电机具有输出功率高、损失小的特点。
2. 变频技术通过对电机的转速进行调整,减少了电机在停机或启动时的能耗损失,特别是在运行低负载状态下的效果更加显著。
3. 电机能效的标准化加强对电机能效标准的认识,建立标准化检测机制,使得电机能效标准测得更加准确。
五、结论电机节能是一项长期的、系统性的项目,需要政府、企业、科研机构和社会各方积极参与。
永磁电机节能原理
永磁电机是一种高效节能的电机,其节能原理主要体现在以下几个方面:
1. 高效转换能量:永磁电机采用永磁材料制造转子,使得转子
磁场产生的磁力线与定子线圈磁力线相互作用,从而实现能量的高效转换,减少电机能量损耗,提高电机效率。
2. 恒功率运行:永磁电机在恒定转速下,输出功率与输入功率
成正比,能够实现恒功率运行。
相比传统电机在负载变化时需要不断调整输出功率的方式,永磁电机在负载变化时不需要额外的能量消耗,更加节能。
3. 不需要励磁:永磁电机由于采用永磁材料制造转子,不需要
外部励磁,减少了电机的能量损耗,提高了电机效率。
4. 无电刷结构:永磁电机采用无电刷结构,使得电机在运行时
不会产生碳刷损耗和火花,减少了电机能量损耗,提高了电机效率。
综上所述,永磁电机采用永磁材料制造转子、恒功率运行、不需要外部励磁和采用无电刷结构等技术特点,使得其在运行时能够实现高效转换能量,提高电机效率,实现节能目的。
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电机节能介绍电机节能指通用标准型电动机具有高效率的电机。
与标准电机相比,使用高效电机的节能效果非常明显,通常情况下效率可平均提高4%。
下面小编带大家了解下电机节能。
一、电机节能特点1.节约能源、降低长期运行成本,非常适合纺织、风机、水泵、压缩机使用,靠节电一年可收回电机购置成本;2.直接启动、或用变频器调速,可全面更换异步电机;3.稀土永磁高效节能电机本身可比普通电机节约电能15℅以上;4.电机功率因数接近1,提高电网品质因数,无需加功率因数补偿器;5.电机电流小,节约输配电容量、延长系统整体运行寿命;6.节电预算:以55千瓦电机为例,高效电机比一般电机节电15℅,电费每度按0.5元计算(一般居民用电),使用节能电机一年内靠节电可收回更换电机的费用。
二、电机节能产业动向电机产品作为工业动力,对国家的发展速度和产业政策依赖较大,因此如何抢占市场先机,及时调整产品结构,研制适销对路的产品,选择好差异化的节能电机产品,紧跟国家产业政策是重点。
三、电机节能市场现状节能环保逐渐成为全球的热点问题之一,世界电机也正向高效节能方向发展,发展潜力十分巨大。
各发达国家都相继制定了电机的能效标准。
欧美等发达国家不断提高电机能效准入标准,基本已经全部使用高效节能电机,部分地区已经开始使用超高效节能电机。
2012年全球高效节能电机的产地主要集中于亚洲、欧洲地区,占据了全球总产量的60.8%。
亚洲地区的产地主要集中在中国、日本、韩国和印度等地,欧洲产量主要集中在德国、英国、法国等国家。
2007-2012年美洲地区和欧洲地区高效节能电机的产量占比逐渐下降,全球高效节能电机生产布局表现出由发达国家向发展中国家转移的特点。
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电机节能方案1. 背景随着能源问题的日益凸显,节能已成为全球范围内的热点话题。
在工业生产中,电机作为最重要的动力设备之一,在能耗和效率方面的优化变得尤为重要。
本文将介绍一些电机节能方案,以降低能源消耗并提高工作效率。
2. 使用高效率电机传统电机在能耗方面存在一定的浪费。
采用高效率电机可以显著降低能源浪费,从而实现节能目标。
高效率电机通常具有较高的效率和较低的能耗。
对于某个特定的负载,高效率电机可以以较低的能量损失实现相同的工作,相较于传统电机可以实现更好的性能。
然而,高效率电机的成本通常较高。
因此,在选择高效率电机时,需要综合考虑工作条件和预期节能效果。
3. 频率变速器频率变速器是一种通过改变电动机的输入频率来调节输出转速的设备。
它可以在电机的额定负载条件下实现节能效果。
传统的电机通常以满负载运转,即使在部分负载下也会消耗相当数量的能量。
而频率变速器能够根据负载情况自动调整电机的转速,减少不必要的能耗。
通过给电机提供恰当的电源频率,频率变速器可以使电机在低负载下以降低的转速运行,从而实现节能效果。
这可以节省大量的电能,并且不会对生产过程产生重大影响。
4. 定期维护和保养电机的正常运行需要定期维护和保养。
合适的维护和保养措施对于节能至关重要。
在维护过程中,应定期检查电机的电气接线、传动装置和冷却系统等,并进行必要的清洁和润滑。
这些工作有助于保持电机的高效运行,并减少能耗。
定期维护还可以及时发现电机的故障和问题,并采取相应的措施进行修理,从而避免因故障导致的额外能耗。
5. 运行监控和优化运行监控和优化是电机节能的关键步骤之一。
通过对电机的实时监测和数据分析,可以及时发现潜在的问题并采取相应的措施进行调整和优化。
运行监控可以通过安装传感器和数据采集设备实现。
这些设备可以监测电机的工作状态、温度、振动等参数,并将数据传输到中央控制系统进行分析。
根据分析结果,可以进行相应的优化调整,以提高电机的工作效率并降低能耗。
电机节能认证
电机节能认证是指对电动机产品进行能效测试和性能评估,通过评估确定产品的节能性能并颁发相应的认证证书。
电机节能认证的目的是促进电机产品的节能和能效提升,推动可持续发展和环保理念的实施。
电机节能认证通常包括以下步骤:
1. 选择测试样本:从电机市场上随机选取一定数量的样本,符合相关规定和要求。
2. 进行能效测试:对选取的电机样本进行能效测试,测试包括电机的功率消耗、效率、负载能力等方面的测量。
3. 数据分析和评估:根据测试结果对电机样本的能效进行评估和分析,确定是否符合节能标准和要求。
4. 发布评估结果:根据评估结果发放电机节能认证证书,产品合格者可以获得认证证书并进行宣传和推广。
电机节能认证有助于提高电机产品的能效,减少能源消耗,降低环境污染。
同时,认证证书也可以增加产品竞争力和市场信任度,对企业和消费者都具有积极意义。
高效节能电机原理
高效节能电机是一种利用先进技术和优化设计原理,以提高能源利用效率的电动机。
与传统电动机相比,高效节能电机能够在相同的工作条件下,以更低的能耗输出相同的功率。
高效节能电机的原理主要有以下几个方面:
1. 优化电磁设计:通过改进电机的磁路结构和线圈布置,减少磁阻和电阻损耗,提高电磁能量的利用效率。
同时,采用优质的铁芯材料和导电材料,降低磁滞损耗和涡流损耗。
2. 优化机械设计:高效节能电机在机械结构设计上采用轻量化和材料优化原则,减少摩擦、轴向力和机械损耗。
同时,采用高精度的轴承和传动装置,减少机械能量的损耗,提高传动效率。
3. 先进的电子控制技术:高效节能电机采用先进的电子控制技术,通过变频器、感应器和传感器等装置,实现电机运行状态的实时监测和控制。
通过精确调节电机的转速、转矩和电流等参数,使得电机在不同负载下始终工作在最佳效率点,减少能耗。
4. 整体系统优化:高效节能电机在设计上考虑整体系统能耗的优化,与电源、传动装置和负载等配套设备的匹配性较好。
通过系统集成和参数协调,最大限度地减少能量的损耗和浪费,提高整个系统的能源利用效率。
总之,高效节能电机通过优化电磁设计、机械设计、电子控制技术和整体系统优化等手段,提高了电机的能源利用效率,减少了能耗和浪费,对于实现可持续发展和节能减排具有重要意义。
电机节能改造
电机节能改造,作为推动中国能源节约和综合利用的重要举措,一直是我国的可持续发展的重要支撑。
由于电机能耗大、效率低和维护费用高,因此,电机节能改造的发展是必要的。
首先,为了有效实施电机节能改造,有必要深入推进我国能源节约法规的完善和实施,重点推动电机高效运行。
其次,各行业所使用的电机应建立适当的能效标准,并确保电机技术升级改造,推广替代低效能电机,在能源节约方面取得更大的成效。
另外,电力部门应加大对制造企业的技术支持,积极推动电机开发技术的创新,鼓励企业积极开展电机改造和技术改进,以及相关产品的开发。
此外,电机节能改造需要多方参与,公司、政府和公众都应做出贡献。
企业应根据市场需求,积极开发高效节能电机产品。
政府应提出补贴政策,减轻企业负担,鼓励更多的企业采用节能技术。
同时,政府也可以加大宣传力度,引导公众认识到节能的重要性,提高公众的节能意识,并建立节能的正确思想认识。
综上所述,实施电机节能改造是当前中国推动能源节约和综合利用的重要举措,其取得的成效也将为我国可持续发展作出重要贡献。
只有多方参与,电机节能改造才能取得更好的成果,从而促进我国节能减排的实现。
电机的能效等级及节能计算2007年7月1日起正式实施《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》(GB 18613-2006)国家标准的颁布实施,规定自2011年7月1日起,凡是能效标准达不到国标强制要求的产品将不能继续生产、销售。
何为高效率电机高效率电机出现在上世纪70年代第一次能源危机时,它与一般电动机相比其损耗下降约20%左右。
由于能源供应的持续紧张,近年又出现了所谓超高效率电机,其损耗又比高效率电机下降15%~20%。
这些电机的功率等级与安装尺寸关系,以及其他性能要求则与一般电动机相同。
高效节能电机特点1、节约能源、降低长期运行成本,非常适合纺织、风机、水泵、压缩机使用,靠节电一年可收回电机购置成本;2、直接启动、或用变频器调速,可全面更换异步电机;3、稀土永磁高效节能电机本身可比普通电机节约电能15℅以上;4、电机功率因数接近1,提高电网品质因数,无需加功率因数补偿器;5、电机电流小,节约输配电容量、延长系统整体运行寿命;那么高效节能电机到底能节省哪些?以下举例说明:某企业之前用Y系列普通7.5KW电机,厂里一共10台同时操作,每天运转8小时,每年运行300天。
今年这家企业升级了设备,换了10台型号为YX3-132M-4P-7.5KW的电机,功率还是一样的,但是却省电不少。
7.5KW的相同功率,普通Y电机的效率为87%,高效节能YX3电机效率90.1%,则全年:Y-132M-4P-7.5KW运行一年的电量为:(7.5/0.87)*8*300=20689.6度YX3-132M-4P-7.5KW运行一年的电量为:(7.5/0.901)*8*300=19977.8度使用高效节能电机后一台全年节电:20689.6-19977.8=711.8度该企业使用10台7.5KW高效节能电机,则一年可节电7118度。
电机产品作为工业动力,对国家的发展速度和产业政策依赖较大,因此如何抢占市场先机,及时调整产品结构,研制适销对路的产品,选择好差异化的节能电机产品,紧跟国家产业政策是重点。
电机节能工作总结
随着社会的发展和科技的进步,电机在工业生产中扮演着非常重要的角色。
然而,电机在运行过程中会消耗大量的能源,给企业带来了不小的能源成本压力。
因此,如何让电机节能工作成为了工程师们不断探索和研究的课题。
首先,要实现电机的节能工作,关键在于提高电机的运行效率。
这就需要从电
机的选择、安装和维护等方面入手。
在电机的选择上,应优先选择高效率的电机,比如采用能源效率等级更高的电机,这样可以在保证电机正常运行的情况下,降低能源消耗。
在电机的安装方面,要合理设计电机的传动系统,减小传动损失,提高传动效率。
在电机的维护方面,定期对电机进行检查和保养,及时发现并解决电机运行中的问题,以保证电机的运行效率。
其次,要实现电机的节能工作,还需要借助先进的技术手段。
比如,采用变频
调速技术,根据实际负荷情况调整电机的运行速度,避免电机长时间处于高速运转状态,从而降低能源消耗。
另外,还可以利用智能控制系统,实现对电机的精准控制,避免电机在非必要的时间段运行,进一步节约能源。
最后,要实现电机的节能工作,需要全员参与,形成全员节能意识。
企业可以
通过开展节能宣传教育活动,提高员工对节能工作的重视程度,激发员工的节能意识,让每个员工都能为电机节能工作贡献自己的力量。
总之,实现电机的节能工作,需要从多个方面入手,包括提高电机的运行效率、借助先进的技术手段和全员参与等。
只有这样,才能真正实现电机的节能工作,降低企业的能源成本,推动工业生产的可持续发展。
节能电机等级
标准如下:
1、我国电机能效等级划分与国际标准不同
GB18613中的能效等级分为1级、2级和3级,其中1级效率为最高。
国际标准中,能效等级分为IE4、IE3、IE2、IE1四个等级,IE1级为最低,IE4级为最高。
2、我国能效标准限定的电机范围与国际标准不同
我国电机能效标准按照电机的不同类型分别制定,GB18613-2012能效标准仅对限定于1000V及以下的电压,50Hz三相交流电源供电,额定功率在0.75-375KW范围内,极数为2级、4级和6级,单速封闭自扇冷式、N设计、连续工作制的一般用途电机或一般用途防爆电机。
其他功率的电机也有专门的能效标准。
IEC国际标准将功率范围在0.12KW-1000KW的电机均限定于IEC60034-30-1标准中。
3、我国部分1级能效标准值高于IEC中IE4能效水平
我国的电机能效标准1级能效电机效率值的确定是依据铜转子电动机的效率值指标制定的,铜转子电机的发展依赖于铜转子技术的创新。
我国的1级能效标准部分功率的能效值高于IEC规定的
IE4标准值。
4、我国2级和3级能效标准达到IEC能效水平
GB18613-2012对检测设备、检测方法提出了较高要求,全面提高了我国电机的能效指标,使我国电机能效值达到了欧洲水平。
GB18613-2012中的2级和3级的效率值指标达到IEC标准中的IE3和IE2规定的效率值。
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、电动机的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。
一、电机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,使得电动机的实际工作负荷远小于额定负荷,大约占装机容量30%~40%的电动机在30%~50%的额定负荷下运行,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的不平衡,使得电动机的三相电压不对称,电机产生负序转矩,增大电机的三相电压不对称,电机产生负序转矩,增大电机运行中的损耗。
另外电网电压长期偏低,使得正常工作的电机电流偏大,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)型电机的仍在使用这些电机采用E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。
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。
二、水泵电机六大节能方案1、选用节能电动机高效电动机降低各种损耗选用节能电动机高效电动机与普通电动机相比,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%;投资回收期般为1~2年,有的几个月。
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、选择电机容量适当的电机适当选择电动机容量达到节能对三相异步电动机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,无疑会造成对电能的浪费。
因此采用合适的电动机,提高功率因数、负载率,可以减少功率损耗,节省电能。
3、采用磁性槽楔降低空载铁损耗采用磁性槽楔代替原槽楔磁性槽楔主要降低异步电动机中的空载铁损耗,空载附加铁损耗是由齿槽效应在电机内引起的谐波磁通而在定子、转子铁芯中产生的。
电机变频节能技术措施
电机变频节能技术的措施可以采取以下方法:
1. 执行变频调速:通过应用变频器来控制电机的转速,根据实际负荷需求调整电机的运行频率与电压,使电机在各个工况下都能以最佳效率工作。
2. 优化电机设计:选用高效率的电机,如高效能的永磁同步电机,可以提高电机的整体效率,并且减少能源损耗。
3. 采用高效能的变频器:合理选择高效能且适用的变频器,可提高整个系统的能源利用效率,并且能对电机的负载进行智能化的调整,以减少能源浪费。
4. 合理进行负载的匹配:在变频调速系统中,根据实际负载需求,合理匹配电机的负载,以确保电机在各个工况下都能以最佳效率运转,并且减少电机的能源损耗。
5. 定期进行设备维护和检修:定期对电机与变频器进行维护和检修,确保设备的正常运行,避免因设备老化或故障导致能源浪费和效率下降。
通过采取以上措施,可以有效地提高电机系统的能源利用效率,减少能源消耗,并且节约运行成本。
永磁电机节能原理
永磁电机节能原理主要有三个方面:
1.结构简单。
由于永磁电机没有极组电容,无需同步电路,只需要一个简单的控制电路就能控制它的转速,从而简化系统结构,降低系统耗能。
2.转矩输出大。
永磁电机的特点是加速/减速的转矩输出大。
也就是说,当负载发生变化时,电机可以快速响应,从而减小机组的功率消耗,节约能源。
3.低频噪声小。
永磁电机的旋转磁场非常稳定,电机运行没有空转损耗,也没有低频噪声及共振现象,从而提高系统稳定性,节能效果更好。
变频电机节能原理
变频电机节能原理是通过控制电机的输入电压和频率,使其能够根据负载需求进行自动调节,从而实现节能的目的。
具体而言,变频电机节能原理主要有以下几个方面:
1. 频率调节:传统电机是直接接通电网,其运行速度是固定的。
而变频电机能够通过调整输入频率,使电机的运行速度能够随着负载需求的变化而自动调节。
这样就避免了无效的能量浪费,提高了电机的运行效率。
2. 电压调节:变频电机还能够通过调节输入电压,使电机的工作点始终处于最佳状态。
传统电机在空载或者负载较小时,由于电压过高而导致能量浪费。
而变频电机能够根据实际负载需求,调节电压使其在最佳工作范围内运行,从而节省能源。
3. 矢量控制:变频电机通过采用矢量控制技术,能够使电机在低速时也能够输出较大的转矩,并能够实现精确的速度和位置控制。
传统电机在低速运行时,由于输出转矩较小,需要通过机械传动或者增大功率来提供所需的转矩,从而增加了能耗。
而变频电机通过优化控制策略,能够准确控制电机的输出转矩,减少了能耗。
4. 调速范围广:传统电机的调速范围通常比较有限,不适应于变化较大的负载需求。
而变频电机能够实现宽频调速,可以满足不同负载的需求。
在负载需求较低时,电机能够以较低的频率和电压运行,减少能耗;在负载需求较高时,电机能够以较高的频率和电压运行,输出更大的功率。
综上所述,通过对输入频率、电压和控制策略的调节,变频电机能够根据负载需求实现自动调速和节能运行,提高了能源利用率,减少了能耗。
一、异步电动机能量损耗的组成 1、铜损耗:定子铜损;转子铜损;杂散损耗。 2、铁芯损耗。 3、机械损耗:通风损耗;摩擦损耗。 从以上列出的异步电动机能量损耗看,铜损耗和铁损耗我们在检修中是不宜改变的,它们是由设计决定的,而机械损耗是可以改变的。异步电动机一般来说级数少的即转数高的电动机机械损耗较大,铜损耗较小;而级数多的即转数低的电动机铜损耗占的比例较机械损耗就大。所以,我们要降低电动机的能量损耗就要从减少电动机的机械损耗入手解决。 二、减少电动机机械损耗的主要方法 减少电动机机械损耗主要从以下几个方面入手解决: (1)采用高效率的风扇(如机翼型轴流风扇); (2)调整风罩与扇叶外圆之间的间隙; (3)轻载电动机适当缩小风扇外径; (4)采用高质量的轴承; (5)采用优质润滑油; (6)提高电机装配质量; 三、减少电动机机械损耗的具体措施 (一)调整电机风扇以降低机械损耗 首先,我们来看如何通过改变风扇尺寸进行节能:大家都知道电动机是把电能转变成机械能的设备,在转换过程中要产生损耗,这些损耗是以热的形式出现的,它使电动机发热。定子绕组有电流流过后产生铜损耗,经槽绝缘材料把热传导给定子铁芯,再由定子铁芯传给电机外壳散发到空间。转子的热量是由转子铝耗及其摩擦产生的,它传给转子铁芯和内风扇表面,靠内风扇搅拌使热量散发在电机内空间,再传给定子铁芯、端盖、机座,定、转子这两股热量均由外风扇吹散。因此,外风扇风量的大小是决定电动机的温度不能超过其绝缘材料等级所允许温度的关键。
国家标准规定了各种绝缘等级的电动机在额定运行条件下的允许温升,要求电动机中最热点温度不允许超过其绝缘等级的极限温度,而电机常用绝缘等级如下表: 其中:允许温升=允许温度极限—环境温度规定值—热点温差 绕组的热点温差是指当电动机带额定负载时,绕组热点的稳定温度与绕组平均温度之差。 当电动机处于空载或轻载时,电动机总损耗要比额定时小,而风量与电动机总损耗成正比关系,所以风扇处于“大马拉小车”(因为通风损耗与电动机转速恒定,故通风损耗不随负载变化,所以这时应降低风量来减少电动机的通风损耗)。改变风扇叶形状可以降低风量,但比较麻烦,不如直接减少外风扇叶直径来降低风量更简便些。我们知道风扇本身的机械损耗按扇叶直径的4—5次方成比例,而风量随扇叶直径的平方成正比,所以减小扇叶直径时,风量降低不多,而通风损耗却降低很多。 由于外风扇的冷却风量减少,使电动机温升上升,但仍能保持电动机温升在绝缘等级允许的范围内。同时,我们还要看到由于外扇叶直径缩小电动机机械损耗降低,又会使电动机温升进一步降低。尤其对于2,4级这样高转速的电动机,当风扇外径缩小14%—16%时,通风损耗下降20%—40%。另外,改变扇叶直径的同时,要相应改变挡风板或风扇罩尺寸,使它们互相配合的尺寸符合规定。风扇叶与风扇罩的间隙不可过大,一般在10—15之间,过大会增大高压区回流到低压区的漏风损耗,同时要保持扇叶与风扇罩之间原有的角度,其作用是使进风的一部分动压力转变为静压力而减少损耗。当然,我们还可以在温升许可的范围内,为了降低风扇的风量亦可降低风扇的等级来使用。比如8号机座用的风扇经过调整和修整可使用在9号机座轻载的电动机上,这样就可使9号机座轻载的电动机降低机械损耗,并使温升提高些来提高电动机的效率和功率因数。 (二)减少摩擦以降低机械损耗 电动机轴承的正常运转、噪声、振动、过热、寿命等因素均与合理选择润滑脂有关,目前通常是选用3号锂基脂为好,可以降低机械损耗,不过当前随着科学技术的飞速发展又出现了许多性能优越的润滑脂,如:国产‘中小型电动机轴承润滑脂’其性能经有关部门测试达到日本JIS2220—80滚动轴承润滑脂的标准,接近瑞士SKF65C润滑脂的水平,含杂质极低,价格与3号锂基脂相当。再有当前在市场上出现的美国艾索润滑脂性能也不错。我们完全可以使用这些性能不错的润滑脂来改善电动机的运行状况以降低机械损耗。做为电动机专业检修人员我们还可以在合理选用轴承上下功夫,也可以节能降耗;既然我们以经知道级数少的电动机机械损耗大,级数多的电动机机械损耗校我们就可以在修理电动机时有选择地使用轴承。例如,在高转速的电动机上我们可以使用进口轴承或国产高级别的B、C级优质轴承使损耗降到最校而在低转速的电动机上我们可以使用国产中高级的轴承C、D级,这样在轴承上我们就可以省下一笔资金,从而达到节能降耗的目的。 (三)提高功率因数以降低机械损耗 发电厂里的转机拖动设备95%是交流异步电动机,而交流异步电动机是低功率因数的设备。如果提高其功率因数可以充分发挥供电设备潜力,同时又可降低生产成本和节约电能。下面,就如何提高功率因数的问题我们进行讨论。
中国低碳生活网 > 节能讲坛 > 电机节能 > 如何实现电动机的高效节能? 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: 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。 发布时间: 2013-01-09 23:12 来源:恒富电动机 变频器节能作用:变频调速之所以节能,主要在于把全速运行中浪费的电能节约了下来。尤其是闭环调速系统,如恒压供水系统等,实现了按需拖动,几乎完全消除了拖动系统在运行过程中的浪费。这是从大的方面实现了节能,但并不等于节能潜力已经挖掘干净了。事实上,在许多场合,还存在着大马拉小车的现象,在这一方面,还大有潜力。变频器可以省电这是不可磨灭的事实,在某些情况下可以节电40%以上,但是某些情况还会比不接变频器浪费!变频器是通过轻负载降压实现节能的,拖动转距负载由于转速没有多大变化,即便是降低电压,也不会很多,所以节能很微弱,但是用在风机环境就不同了,当需要较小的风量时刻,电机会降低速度,我们知道风机的耗能跟转速的1.7次方成正比,所以电机的转距会急剧下降,节能效果明显。当然,如果环境要求必须调速,变频器节能效果还是比较明显 三相异步电动机的同步转速表达式为:n=60f(1-s)/p (1) 式中n为异步电动机的转速; f为异步电动机的频率;