[电动机节能降耗技术及方法探讨]制冷节能降耗技术

  【摘要】根椐电动机节能的相关原理,分析了电动机常用的节能技术和相关方法,其中包括电动机的节能设计,电动机选型、调速节能和结构的改革,重点介绍比较先进的电动机节能技术的原理和方法。
  【关键词】异步电动机、电能浪费、节能、无功补偿、变频调速
  前言
  三相异步电动机是企业最常用的电气设备之一,在企业的生产设备中占有相当大的比例。由于一些企业技术力量薄弱,测试手段落后,管理不到位,导致节能意识相对缺乏,从而造成电动机不必要的电力损耗,所以我们需要挖掘电动机节能的潜力,真正找到行之有效的降耗的办法。
  一、节能电动机
  1、电动机节能的技术
  电动机的效率是有效输出功率与输入功率之比。电动机节能的过程就是提高其效率的过程。电动机效率:η=P2/P1×100%=(1—△P)×100%P2:电动机机械输出功率(kW);P1:电动机从电网或供电装置中吸收的电功率(kW);△P:电动机在能量转换中的损耗功率(kW);因此,电动机节能的关键是如何减小电动机在能量转换中的损耗功率△P。电动机损耗功率构成△P=PCu1+PCu2+PFe+Pad+Pmcc+PwcPCu1:定子绕组铜损;PCu2:转子绕组铜损;PFe:铁芯损耗;Pad:杂散损耗;Pmcc:机械摩擦损耗;Pwc:通风损耗。
  有效降低电动机损耗的内容有(1)降低发热损耗:优化电机内电与磁的合理匹配;选用优质的绕组材料;选用损耗与磁性能匹配合理的铁芯材料;有效增大铜面积。(2)降低杂散损耗:合理设计齿槽关系和气隙;可靠的制造工艺减少磁场琦变。(3)降低机械摩擦损耗:合理的轴承结构和润滑设计;(4)降低通风损耗:提高热传导效率;提高自然对流散热能力,减小通风量需求。
  2、高效电动机的使用
  高效电动机(YX、YE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。
  高效电动机的选用:下列情况下应该考虑选用高效电动机。(1)在新上项目需要新的电动机时;(2)旧电动机损坏或电动机需要进行重绕时;(3)在电动机长期运行于低负载或过负载状态下需要更新电动机时。
  二、无功补偿
  1、电动机为感性负载
  三相异步电动机运行时,所消耗的功率包括有功功率和无功功率两个分量。有功功率是用于电动机产生机械转矩并且驱动负载所需的功率,它的电流随负载的增加而增加,而无功功率,则是用于电动机内部的电场与磁场随着电源频率的反复变化,在负载与电源之间不断地进行能量交换时所消耗的功率。无功电流在负载变化的情况下,其变化很微小,在相位上,电流的变化总是滞后于电压90°,是纯电感性质的。在实际运行中,电源供给电动机的总电流是有功电流和无功电流的矢量和,当电动机处于满负荷运行时,有功电流大于无功电流,总电流的功率因数较高,而当负载下降时,有功电流减小,无功电流基本不变,所以功率因数降低。
  2、电动机无功功率就地补偿
  在电容负载中产生的超前无功电流与在电感负载中产生的滞后无功电流能够相互补偿,所以在电动机电源终端并联一个适当容量的电容器,就可以使电动机所需的无功电流大部分由并联的电容器供给,从而减少输配电线路上的总电流,降低线路损耗。
  设电动机正常工作时,线路输送的有功功率P是恒定的,无功功率为Q1,视在功率为S1,功率因数为COSφ1。若对该电动机的无功功率进行就地补偿,使其无功功率为Q2,视在功率为S2。这时我们可以看出,就地并联安装一个Qc=(Q1-Q2)的无功电容量以后,电动机从电源吸收的无功功率就由原来的Q1减到Q2,视在功率S2