電動(dòng)機(jī)節(jié)能降耗研究和探析

1、電動(dòng)機(jī)節(jié)能降耗研究和探析【摘要】本文介紹了電動(dòng)機(jī)無(wú)功就地補(bǔ)償?shù)膬?yōu)、缺 點(diǎn)。從合理選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、額定容量、合理設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī) 起動(dòng)和運(yùn)行方案等幾個(gè)方面，論述了進(jìn)行電動(dòng)機(jī)合理選型和 節(jié)能改造，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。介紹了電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、 晶閘管串級(jí)調(diào)速、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、液力偶合器調(diào)速、變極 調(diào)速等電動(dòng)機(jī)調(diào)速節(jié)能的幾種方法及其優(yōu)、缺點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】無(wú)功就地補(bǔ)償；合理選型；節(jié)能改造；調(diào)速 節(jié)能analysis and discussion of motor energy saving zhang xiao-ting li zhao-hua(jinan branch company of shandong

2、iron and st eel co. , ltd. , jinan shandong, 250101, china)【abstract 】 introduces the advantages , disadvantages of wattless power compensation of motor . discusses the reasonable selection of motor and energy saving to achieve the purpose of energy saving from the rational choice model of the motor

3、, rated capacity, reasonable design of several motor starting and running programs introduces several methods of speed control motor and its advantages, such as the frequency control of motor speed, the thyristor cascade speed control, electromagnetic adjustable speed motor， hydraulic coupling, vari

4、able speed control etckey words wattless power compensation； rational selection； energy saving； speed control and energy saving0前言電動(dòng)機(jī)能耗是一個(gè)很重要的考核指標(biāo)，特別是冶金行業(yè) 中，電動(dòng)機(jī)種類繁多，做好電動(dòng)機(jī)運(yùn)行節(jié)能工作至關(guān)重要， 不但可以減少電費(fèi)開(kāi)支，降低企業(yè)運(yùn)行成本，還可以減少配 電系統(tǒng)的電力損耗，提髙配電系統(tǒng)的運(yùn)行效益。鑒于電動(dòng)機(jī) 工況的不同特點(diǎn)，節(jié)能降耗的措施是多方面的，現(xiàn)就目前普 遍采用的幾種主要節(jié)能降耗措施加以分析，謹(jǐn)供大家共同探 討。1電動(dòng)機(jī)的無(wú)功就

5、地補(bǔ)償1.1基本原理和發(fā)展情況將就地補(bǔ)償裝置安裝在電動(dòng)機(jī)的附近，并直接與電動(dòng)機(jī) 連接在一起的補(bǔ)償方式稱為無(wú)功功率就地補(bǔ)償，亦稱個(gè)別補(bǔ) 償，籠式電動(dòng)機(jī)通常采用并聯(lián)電容就地補(bǔ)償?shù)姆绞?，繞線式 電動(dòng)機(jī)可以選用spm型智能化靜止進(jìn)相機(jī)就地補(bǔ)償?shù)姆绞健?. 2優(yōu)點(diǎn)1）有利于降低電力系統(tǒng)線損，提高無(wú)功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 值;2）有利于挖掘供電設(shè)備的潛力，減少配電線路導(dǎo)線的 截面和配電變壓器的容量；3）實(shí)施電動(dòng)機(jī)無(wú)功就地補(bǔ)償?shù)耐顿Y，按現(xiàn)行電價(jià)計(jì)算, 半年左右的期限內(nèi)即可回收。1.3應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題有的電動(dòng)機(jī)不適宜進(jìn)行就地補(bǔ)償，對(duì)經(jīng)常停用的電動(dòng) 機(jī)、年利用小時(shí)數(shù)很低的電動(dòng)機(jī)，不采用就地補(bǔ)償方式。另 外，為了減少技術(shù)

6、上的復(fù)雜性，對(duì)多速電動(dòng)機(jī)，經(jīng)常反復(fù)開(kāi) 停、點(diǎn)動(dòng)或堵轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（如電梯或天車上的電動(dòng)機(jī)），雙 向轉(zhuǎn)動(dòng)或反接制動(dòng)的電動(dòng)機(jī)也都不采用就地補(bǔ)償。2電動(dòng)機(jī)的合理選型和節(jié)能改造據(jù)國(guó)內(nèi)資料介紹，我國(guó)中小型異步電動(dòng)機(jī)的用電負(fù)荷約 占電網(wǎng)總負(fù)荷的80%以上，在幾個(gè)主要電網(wǎng)中，電動(dòng)機(jī)所消 耗的電能占整個(gè)工業(yè)用電量的60%-68%左右。因此做好電動(dòng) 機(jī)的節(jié)能降耗具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) gb/t12497-90三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中對(duì)電動(dòng)機(jī)的合 理選擇和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，作了全面而明確的規(guī)定，是實(shí)施 電動(dòng)機(jī)節(jié)能的指南。2. 1電動(dòng)機(jī)的合理選型1）選用節(jié)能型電動(dòng)機(jī)，淘汰高能耗的老式電動(dòng)機(jī)y系列電動(dòng)機(jī)十全國(guó)統(tǒng)一

7、設(shè)計(jì)的籠式轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng) 機(jī)，20世紀(jì)80年代中期即在我國(guó)推廣釆用，其優(yōu)點(diǎn)是效率 高、起動(dòng)性能好。2）合理選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)除了滿足拖動(dòng)功能外還應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行性能。對(duì)于年運(yùn)行時(shí)間大于3000h,負(fù)荷率大于50%的 場(chǎng)合，應(yīng)選擇yx系列高效率的三相異步電動(dòng)機(jī)。其效率比y 系列平均高3%,損耗比y系列降低20%-30%,但價(jià)格高于y 系列電動(dòng)機(jī)。3）合理選擇電動(dòng)機(jī)的額定容量gb/t12497-90對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)三個(gè)運(yùn)行區(qū)域規(guī)定如 下：當(dāng)負(fù)載率0在70%-100%之間時(shí)為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；當(dāng)40%wbw70%時(shí)，為一般運(yùn)行區(qū)；當(dāng)bw40%時(shí)為非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。電動(dòng)機(jī)的效率h與功率因數(shù)cos

8、是反映電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行水平的主要指標(biāo)，都與負(fù)載率b有密切關(guān)系。2. 2合理設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和運(yùn)行方案1）對(duì)于大中型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方案設(shè)計(jì)也有節(jié)能潛力可 挖，比如冶金行業(yè)大型電動(dòng)機(jī)，若采用全壓直接起動(dòng)方式， 則要求電力系統(tǒng)有足夠大的容量，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電力系統(tǒng) 負(fù)載率很低，影響供電效率，并且用直接起動(dòng)方式易燒電機(jī) 或影響電網(wǎng)其它設(shè)備運(yùn)行，往往為了盡量減少電機(jī)起動(dòng)次數(shù)而讓電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)不停車，造成大量浪費(fèi)。對(duì)于這類電機(jī)可采用熱變電阻降壓起動(dòng)方式，既可以改善電動(dòng)機(jī)的起 動(dòng)性能，又可以降低電機(jī)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)容量的要求；既節(jié)約能 源，又節(jié)約一次性投資。2）對(duì)于大型高爐風(fēng)機(jī)、短時(shí)滿載運(yùn)行而長(zhǎng)期處于輕載 運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，

9、選擇時(shí)應(yīng)考慮調(diào)速運(yùn)行方案，可選用繞線或 異步電動(dòng)機(jī)，然后配較經(jīng)濟(jì)的yqt型水電阻調(diào)速方案，相對(duì) 調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)方式節(jié)能效果顯著。2.3老式電動(dòng)機(jī)的節(jié)能改造本文僅介紹常用的兩種措施，至于更換定子繞祖等方 面，因技術(shù)較復(fù)雜，不作贅述。1）更換電動(dòng)機(jī)的外風(fēng)扇。將電動(dòng)機(jī)的外風(fēng)扇更換為節(jié) 能型的。對(duì)于不同型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，有對(duì)應(yīng)型號(hào)的節(jié)能型風(fēng)扇 產(chǎn)品可供選用。主要用于單方向運(yùn)轉(zhuǎn)的2極和4極電動(dòng)機(jī)， 改造后可提高效率1. 35%-2. 55%o2）采用磁性槽泥代替原來(lái)的槽楔。用磁性槽泥進(jìn)行電 動(dòng)機(jī)節(jié)能改造后，可降低電動(dòng)機(jī)的貼心損耗和附加損耗，提 高效率，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)下降10%-20%,因此僅適用于空載或 輕載起動(dòng)的

10、電動(dòng)機(jī)。3電動(dòng)機(jī)的調(diào)速節(jié)能近年來(lái)，由于電力電子技術(shù)和微機(jī)應(yīng)用的進(jìn)展，新型的 調(diào)速節(jié)能技術(shù)發(fā)展很快，主要有以下幾個(gè)方面：1）變頻調(diào)速，是調(diào)速性能最好且最有發(fā)展前途的調(diào)速 技術(shù)。其缺點(diǎn)是：國(guó)產(chǎn)的變頻器質(zhì)量與國(guó)外名牌產(chǎn)品相比還 有一定差距，價(jià)格比較高，影響了推廣應(yīng)用的速度。2）晶閘管串級(jí)調(diào)速，主要用于數(shù)百千瓦及以上的大功 率電動(dòng)機(jī)，是一種高效率的調(diào)速節(jié)能技術(shù)，但維護(hù)比較麻煩。3）電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)，又稱轉(zhuǎn)差調(diào)速電動(dòng)機(jī)，是一種傳 統(tǒng)產(chǎn)品。該電動(dòng)機(jī)主要由三相籠型異步電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離 合器及測(cè)速發(fā)電機(jī)三部分組成。4）液力偶合器調(diào)速，又稱液體調(diào)速離合器，可用于150kw 以上的大中型電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，其缺點(diǎn)是：安裝比較麻 煩，不能實(shí)現(xiàn)全速運(yùn)行。5）異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速，適用于電動(dòng)機(jī)容量小于 20kwo其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速效率高，沒(méi)有轉(zhuǎn)差率損耗，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。6）繞線式電動(dòng)機(jī)液體起動(dòng)調(diào)速器，yqt型液體起動(dòng)調(diào)速 器還可以作起動(dòng)器用，與變頻調(diào)速、可控硅串級(jí)調(diào)速相比， 更經(jīng)濟(jì)可靠實(shí)用，維護(hù)簡(jiǎn)單，雖調(diào)速時(shí)效率稍低，但cos 高，且全速時(shí)效率高于變頻，其價(jià)格僅為變頻的幾分之一， 是一項(xiàng)值得推廣的新技