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        解析電機耗能原因及解決方式

        作者:肇慶富威電機有限公司 瀏覽: 發表時間:2021-01-31 14:11:54

        電機能耗主要表現在以下幾個方面。

        第一,電機負載率低。由于電機選擇不當、過?;蛏a過程中的變化,電機實際工作負荷遠小于額定負荷,約30%~40%的電機裝機容量在30%~50%的額定負荷下運行,導致運行效率低。

        二是電源電壓不對稱或過低。由于三相四線制低壓供電系統單相負載不平衡,電機三相電壓不對稱,電機產生負序轉矩,增加了電機三相電壓的不對稱性,增加了電機運行中的損耗。另外,電網電壓長期偏低,使得正常工作的電機電流變大,所以損耗增大。三相電壓不對稱越大,電壓越低,損耗越大。

        第三,老舊(淘汰)電機仍在使用。這些電機采用E級絕緣,體積大,啟動性能差,效率低。經過多年改造,很多地方仍在使用。

        第四,維護管理不善。有些單位沒有按要求維護電機和設備,讓它們長時間運行,使損失不斷增加。

        因此,針對這些能耗性能,選擇何種節能方案值得研究。

        1、選擇節能電機。

        與普通電機相比,高效電機整體設計優化,選用優質銅繞組和硅鋼片,各種損耗降低20%~30%,效率提高2%~7%。投資回收期一般為1~2年,有時幾個月。與J02系列電機相比,高效電機的效率提高了0.413%。因此,用高效電機取代舊電機勢在必行。

        2.適當選擇電機容量可以節能。

        國家對三相異步電動機的三個運行區域作了如下規定:經濟運行區域在負荷率的70%-100%之間;40%-70%之間的負荷率為一般作業區;負荷率低于40%為非經濟運行區。電機容量選擇不當,無疑會造成電能的浪費。因此,采用合適的電機,提高功率因數和負載因數,可以降低功率損耗,節約電能。

        3.用磁性槽楔代替原來的槽楔。

        磁槽楔主要減少異步電機空載鐵損,空載附加鐵損是電機中齒槽效應引起的諧波磁通造成的。定子和轉子在鐵芯中引起的高頻附加鐵損稱為脈沖振動損耗。此外,定子齒和轉子齒有時會對齊和交錯排列,齒面上的齒簇磁通量發生變化,會在齒面層感應出渦流,產生表面損耗。脈沖損耗和表面損耗統稱為高頻附加損耗,占電機雜散損耗的70%~90%,另外10%~30%稱為負載附加損耗,由漏磁通產生。雖然使用磁槽楔會使起動轉矩降低10%~20%,但磁槽楔電機的鐵損比普通槽楔電機可降低60k,非常適合空載或輕載起動電機的改造。

        4.采用Y/△自動轉換裝置。

        為了解決設備輕載時電能的浪費,可以使用Y/△自動轉換裝置,不需要更換電機就可以節電。由于三相交流電網中不同連接的負載獲得的電壓不同,從電網中吸收的能量也不同。

        5.電機的功率因數和無功功率補償。

        提高功率因數和降低功率損耗是無功補償的主要目的。功率因數等于有功功率與視在功率之比。通常,低功率因數會導致電流過大。對于給定的負載,當電源電壓恒定時,功率因數越低,電流越大。因此,功率因數盡可能高,以節省電能。

        6.頻率控制。

        風機和泵的大部分負荷是根據滿負荷運行所需的量來選擇的,但在實際應用中大多數時候并不是滿負荷運行。由于很難調節交流電機的速度,所以經常使用導風板、回流閥或啟停時間來調節風量或流量。同時,大電機在工頻狀態下很難頻繁啟停,功率沖擊大,在啟停運行過程中必然會造成功率損失和電流沖擊。用變頻器直接控制風機和水泵負荷是最科學的控制方法。當電機以80%的額定轉速運行時,節能效率接近40%。同時,可以實現閉環恒壓控制,節能效率將進一步提高。由于變頻器可以實現大型電機的軟停軟啟動,避免了啟動時的電壓沖擊,降低了電機的故障率,延長了使用壽命,同時降低了電網的容量要求和無功損耗。

        7.繞線電機的液體調速。

        液阻調速技術是在傳統液阻起動器的基礎上發展起來的。通過改變電極板間距調節電阻的大小,達到無級調速的目的。這使得它同時具有良好的啟動性能,并且長時間通電,帶來了發熱的問題。由于其獨特的結構和合理的換熱系統,其工作溫度被限制在合理的溫度以下。繞線式電機液阻調速技術以其運行可靠、安裝方便、節能量大、維護方便、投資少等優點得到了迅速推廣。對于一些調速精度低、調速范圍寬、調速不頻繁的繞線電機,如風機、水泵等設備的大中型繞線異步電機,液體調速效果顯著。


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