电动机系统节能技术

电动机系统节能技术

电动机系统节能技术概述

电动机节能概念：

主要包括更新淘汰低效电动机及高耗电设备；节能电动机概念和技术，合理匹配电动机系统，提高电动机效率；以先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械方式，实现被拖动装置控制和设备制造；推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统技术、优化电动机系统的运行和控制。

电动机的损耗和效率：

电动机在将电能转换为机械能的时候，本身也消耗一部分能量。这些损耗一般可分为绕组损耗、铁芯损耗、风摩损耗和负载杂散损耗。电动机的效率是有效输出功率与输入功率之比。有效输出功率是输入功率与电动机本身功耗之差。有效地减少自身功耗可以达到提高电动机效率的目的。

高效电动机：

高效电动机（YX、YX 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。

高效电动机节能效果：

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，有的短至几个月。

（51）高效电动机节能原理和技术措施

1、电动机节能的基本原理：电动机节能的过程就是提高其效率的过程。

电动机效率：

= ×100%

= ×100%

=(1—)×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；

△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。

2、电动机损耗功率构成

△P=P +P +P +P +P +P

P ：定子绕组铜损；P ：转子绕组铜损；P ：铁芯损耗；P ：杂散损耗；P ：机械摩擦损耗；P ：通风损耗。

3、有效降低电机损耗

3.1电机损耗分类：

（1）发热损耗：P = P +P +P ；（2）杂散损耗：P ；（3）风磨损耗：P +P 。

3.2降低发热损耗：

（1）优化电机内电与磁的合理匹配；

（2）选用优质的绕组材料；

（3）选用损耗与磁性能匹配合理的铁芯材料；

（4）有效增大铜面积。

3.3降低杂散损耗：

（1）合理设计齿槽关系和气隙；

（2）可靠的制造工艺减少磁场琦变。

3

.4降低风磨损耗：

3.4.1降低风磨损耗：合理的轴承结构和滑设计；

3.4.2降低通风损耗：

（1）提高热传导效率；

（2）提高自然对流散热能力，减小通风量需求；

（3）提高冷却的热交换效率；

（4）提高冷却风扇的效率。

4、结论：电动机节能的原理是通过对电动机的电、磁、机械和通风的优化，优质材料及先进制造工艺的使用，并结合先进全面的试验及测试手段，切实有效地降低电动机的各方面损耗。

（52）电动机的节能措施

电动机的节能方法多种多样，节能措施也有多项。本文介绍了部分电动机节能措施，供同行参考。

1、新购电动机，应首先考虑选用高效节能电动机，然后再按需考虑其他性能指标，以便节能电能。

2、提高电动机本身的效率，如将电动机自冷风扇。可在负荷很小或户外电动机在冬季时停用冷风扇，有利于降低能耗。

3、将定子绕组改线成星——三角形星混合串接绕组，按负荷大小转换星形接法或三角形接法，有利于改善绕组产生的磁动势波形及降低绕组工作电流，达到高效节能的目的。

4、采油其他连续调速运行方式，如使用调速器、变极电动机、电磁耦合调速器、变频调速装置等。

5、更换“大马拉小车”电动机，电动机“大马拉小车”除了浪费电能外，极易造成设备损坏。另外，合理调整电动机配套使用，可使电动机运行在高效率工作区，达到节能的目的。

6、合理安装并联低压电容器进行无功补偿，有效地提高功率因数，减少无功损耗，节约电能。

7、从接火处通往电能表及通往电动机的导线截面应满足再流量，且导线应尽量缩短，减小导线电阻，降低损耗。

以上措施可以分别采用，也可以多项采用。总之，对电动机采取一些必要的技术节能措施，有利于电网的承荷能力，也有利于用户节省电费。

（53）高效电动机经济技术分析

选择高效电动机将给你带来巨大经济效益：

（1）节省电费； (2)投资回收期短；(3)总拥有费用低。

1、投资回收分析——以11kW/4极为例。

条件：年运行4000小时，负荷率为75%，电费为0.60元/kWh，贴现率为6%。

电 2、总拥有成本分析——以11kW/4极为例

条件：年运行4000小时，负荷率为75%，电费为0.60元/kWh，贴现率为6%。

3、案例分析——胜利油田孤东采油厂将原有的八台Y系列三相异步电动机更换为同功率的YX 高效电动机；通过实际测量，得出以下结论：

以上数据表明：胜利油田此次节能改造总投资为5.25万元，通过采用高效电动机，在保证采油产量的同时，年节电7.044万 kWh，节省电费3.24万元（电价按0.46元/ kWh计算）。节电率为14%。投资回收期1.61年。

（54）YX2型高效节能电动机

为了节约能源和保证企业的连续安全生产，要求企业装有的电动机均应处于合理、经济运行状态，即电动机在运行中要有高的效