节能减排电机的选择
电机是生产系统必备的零部件,电机耗能大的四大原因如下表所示 。
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原因
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具体分析
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电机负载率低
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电机选择不当,富余量过大或者生产工艺发生变化,导致电机的实际工作负荷比额定负荷小,最终导致电机的运行效率过低 |
电源电压不对称或者电压过低
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三相四线制低压供电系统的单相负荷不平衡,导致电机的三相电压不对称,电机产生负序转矩,使得电机三相电压不对称问题进一步严重,电机运行损耗增加。再加上电网电压长期偏低,导致电机电流偏大,增加电机损耗。三相电压越不对称,电压越低,损耗越大
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老、旧型电机没有及时淘法
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老、旧电机指的是使用E级绝缘的电机,电机体积较大,启动性能较差,运作效率较低,几经改造仍在使用,导致损耗较大
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维修管理不善
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有些企业没有按要求及时对电机进行维修保养,导致电机损耗越来越大
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针对上述问题,相关企业可以采取以下措施提高电机运行效率,达到节能目的:(1)选用节能型电机。与普通电机相比,节能型电机选用高质量的铜绕组和硅钢片,整体设计更加合理,运行损耗可以下降20%~30%,运行效率可以提高2%~7%,投资回收期相对较短,一般为1~2年,有的只需要几个月。因此,为了提高电机运行效率、降低能耗,用节能型电机取代传统电机是必然趋势。
(2)适当选择电机容量。我国对三相异步电动机的三个运行区域作了规定:一是经济运行区,负载率为70%~100%;二是一般运行区,负载率为40%~70%;三是非经济运行区,负载率不超过40%。电机容量选择不当就会造成电能浪费。因此,为了减少损耗,企业要选择合适的电机,提高功率因数与负载率。(3)电机的功率因数无功补偿。无功补偿的主要目的在于提高功率因数、减少功率损耗。功率因数=有功功率/视在功率。如果功率因数较低,就会导致电流过大。假设负荷与电压稳定,功率因数越低,电流就越大。因此,为了节约电能,要尽量提高功率因数。(4)变频调速。企业在选择风机水泵类负载时一般会考虑满负荷工作需用量,但在实际工作情景中,大多数电机不会处于满负荷工作状态。交流电机调速比较困难,调节风量或流量最常用的方法就是使用挡风板、回流阀或者调整开关机时间。同时,在工频状态下,大型交流电机的开、停都比较困难,电能损耗比较大,会对电网造成较大的冲击。而采用变频器直接控制风机、泵类负载,当电机转速稳定在额定转速的80%时,节能效率就能达到40%,同时可以实现闭环恒压控制,大幅提高电机的节能效率。在变频器的控制下,大型电机可以实现软停、软起,不会对电网造成较大冲击,从而减少了电机故障的发生率,延长了电机的使用寿命,降低了对电网的容量要求。
附:重点用能产品设备能效先进水平、节能水平和准入水平(2022 年版)
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