电机如何节能,电机节能窍门方法(图文)

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杜芊茜|责任编辑|2024-03-21 17:41:04
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电机节能的方法

考虑电机节能的问题,就要知道电机能耗在哪几个方面,这样才能有针对性采取电机节能降耗措施,提高电动机的电压可能节能,关于电动机节能的六种方案,供大家学习参考。

一、电机节能的方法

夏季的到来,电费的不断增加,有想过电机节能吗?

电动机节能的方法有:提高电动机的电压。当异步电动机轻载时,降低其外在的电源电压,可以实现节能。电动机的变频调速。

采用其他连续调速运行方式,使用调压调速器、变极电动机、电磁耦合调速器、变频调速装置等。

更换电动机的外风扇。

将电动机的外风扇改为节能型,对于不同型号的电动机,有对应的节能型风扇产品可供选用,主要用于单方向运转的2极和4极电动机,改后可提高效率1.35%~2.55%。提高功率因数。

在异步电动机的出线端并联适量的电容进行无功补偿,可提高功率因数,减少无功损耗,有效实现了节约电能。

采用新的绝缘材料增大导线截面积。

对于沥青云母带浸胶绝缘的高压电动机,在定子线圈大修时,可采用环氧玻璃粉云母带绝缘达到节能目的。采用高压电机智能节能系统进行节能改造。

二、电动机耗能表现与电机节能方案

1、电动机耗能表现:

一是电机负载率低。

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。

二是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。

三是老、旧(淘汰)型电机的仍在使用。

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。

四是维修管理不善。

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。

2、电机节能的六大方案

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。

电机如何节能,电机节能窍门方法---第2页

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。因此功率因数尽量的高,以节约电能。

6、绕线式电动机液体调速。

液体电阻调速技术是在传统产品液体电阻起动器的基础上发展而成的。仍以改变极板间距调节电阻的大小达到无级调速的目的。这使它同时具有良好的起动性能,它长期通电,带来了发热升温问题,由于采用了独特的结构和合理的热交换系统,其工作温度被限定在合理的温度之下。

绕线电机用液体电阻调速技术,以其工作可靠、安装方便、节能幅度大、易维护及投资低等优点,得到了迅速推广,对于一些调速精度要求不高,调速范围要求不宽,并且不频繁调速的绕线式电动机,如风机、水泵等设备的大中型绕线式异步电动机采用液体调速效果显著。

第二部分,电动机的节能措施

(1)新购电动机,首先考虑选用高效节能电动机,以便节约电能。

(2)合理选择电动机容量。

选择电动机的容量的方法,请参看下一问。

(3)正确地选择电动机的电压等级。

在供电线路短、电网容量允许、启动转矩与过载能力要求 又不高的场合,宜选用380V低压异步电动机既投资少、节电,又维修方便。

在供电线路长、电网容量有限、启动转矩要求较高或过载 能力要求较大的场合,宜选用6kV或10kV等的高压电动机。

(4)轻、重载的电动机应采用丫-△自动切换。

为了提高 电动机的功率因数和降低损耗,当负荷率小于额定功率的 50% (即轻负载)或间歇运行时,将其定子绕组A接线改为丫 接线运行。此时电动机的功率只是额定功率的1/3,足以拖动 轻负载,负载率提高了,铁损则下降了 2/3,其功率因数明显 改善,节能效果显著。

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(5)尽可能让电动机运行在经济区。

电动机负荷率在70%-100%之间的区域为异步电动机的经济运行区,在该负荷 率范围内电动机的综合运行效率最高,节电也最显著。

当负荷率小于40%时,电动机效率将降低到60%以下,功率因数小于0.5。

(6)采用调速节电方法。

三相异步电动机采用调速技术, 电动机的效率可提局5%-10%6:因此,应根据被拖动的负载性 质和工作场合,选择适宜的调速方式,使电动机的能耗降低。

在条件允许的情况下,变频调速应为首选。(7)提高异步电动机的功率因数。

为减少损耗,节约电能,当电动机额定功率>7.5kW,或电动机长期处在空载、轻载下运行,或电动机远离电源间歇运行或连续运行,以及因线路长、电压降大而造成电动机启动困难等时,应对电动机采用电容器进行就地无功补偿,提高其功率因数,

(7)采用磁性槽泥或槽楔改造旧电动机。采用磁性槽泥或槽楔改造电动机的槽口,可使电动机效率提 高1.5%-2.5%,温升平均降低6-Kr℃,节电0.6%-1%。

(8)选择正确的拖动方式。电动机与被拖动负载之间的 连接(拖动)方式应选择正确,减少其摩擦力和传动阻力,提 高连接效率,也是电动机节电的措施之一。

(9)改善电动机运行环境。为防止电动机因温度过高有 功损耗增大,应加强通风,并加强对电动机的维护和保养工作。

二、电动机节能改造方案

1、合理选用电动机类型。

Y系列电动机是全国统一设计的新系列产品,是国内目前较先进的异步电动机,其优点是效率高、节能、启动性能好。新购电动机时,应首先考虑选用高效节能的品牌,然后按需要考虑其他性能指标,以利节约电能。

2、合理选用电动机的额定容量。

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。若电动机容量选得过大,虽然能保证设备正常运行,但不仅增加了投资,而且它的效率和功率因数也都很低,造成电力的浪费。因此考虑到既能满足设备运行的需要,又能使其尽可能地提高效率,一般负载率保持在60%~100%较为理想。

3、老式电动机的节能改造:

(1)更换电动机的外风扇,将电动机的外风扇改为节能型,对于不同型号的电动机,有对应的节能型风扇产品可供选用,主要用于单方向运转的2极和4极电动机,改后可提高效率1.35%~2.55%。(2)采用新的绝缘材料增大导线截面积。对于沥青云母带浸胶绝缘的高压电动机,在定子线圈大修时,可采用环氧玻璃粉云母带绝缘达到节能目的。

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4、电动机的变频调速。

采用其他连续调速运行方式,使用调压调速器、变极电动机、电磁耦合调速器、变频调速装置等。

5、提高电动机的电压。

当异步电动机轻载时,降低其外在的电源电压,可以实现节能。

6、提高功率因数。

在异步电动机的出线端并联适量的电容进行无功补偿,可提高功率因数,减少无功损耗,有效实现了节约电能。

小知识:节能电机与普通电机的区别

高效节能电机采用新型电机设计、新工艺及新材料,通过降低电磁能、热能和机械能的损耗,提高输出效率。

与普通电机相比,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%,重量基本相同。

高效节能电机是指通用普通型电动机具有高效率的电机。

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。

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