電動機節(jié)能降耗研究和探析

1、電動機節(jié)能降耗研究和探析【摘要】本文介紹了電動機無功就地補償?shù)膬?yōu)、缺 點。從合理選擇電動機的型號、額定容量、合理設(shè)計電動機 起動和運行方案等幾個方面，論述了進行電動機合理選型和 節(jié)能改造，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。介紹了電動機變頻調(diào)速、 晶閘管串級調(diào)速、電磁調(diào)速電動機、液力偶合器調(diào)速、變極 調(diào)速等電動機調(diào)速節(jié)能的幾種方法及其優(yōu)、缺點?！娟P(guān)鍵詞】無功就地補償；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前言電動機能耗是一個很重要的考核指標(biāo)，特別是冶金行業(yè) 中，電動機種類繁多，做好電動機運行節(jié)能工作至關(guān)重要， 不但可以減少電費開支，降低企業(yè)運行成本，還可以減少配 電系統(tǒng)的電力損耗，提髙配電系統(tǒng)的運行效益。鑒于電動機 工況的不同特點，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電動機的無功就

5、地補償1.1基本原理和發(fā)展情況將就地補償裝置安裝在電動機的附近，并直接與電動機 連接在一起的補償方式稱為無功功率就地補償，亦稱個別補 償，籠式電動機通常采用并聯(lián)電容就地補償?shù)姆绞?，繞線式 電動機可以選用spm型智能化靜止進相機就地補償?shù)姆绞健?. 2優(yōu)點1）有利于降低電力系統(tǒng)線損，提高無功補償經(jīng)濟當(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）實施電動機無功就地補償?shù)耐顿Y，按現(xiàn)行電價計算, 半年左右的期限內(nèi)即可回收。1.3應(yīng)注意的幾個問題有的電動機不適宜進行就地補償，對經(jīng)常停用的電動 機、年利用小時數(shù)很低的電動機，不采用就地補償方式。另 外，為了減少技術(shù)

6、上的復(fù)雜性，對多速電動機，經(jīng)常反復(fù)開 停、點動或堵轉(zhuǎn)的電動機（如電梯或天車上的電動機），雙 向轉(zhuǎn)動或反接制動的電動機也都不采用就地補償。2電動機的合理選型和節(jié)能改造據(jù)國內(nèi)資料介紹，我國中小型異步電動機的用電負(fù)荷約 占電網(wǎng)總負(fù)荷的80%以上，在幾個主要電網(wǎng)中，電動機所消 耗的電能占整個工業(yè)用電量的60%-68%左右。因此做好電動 機的節(jié)能降耗具有十分重要的經(jīng)濟意義。國家標(biāo)準(zhǔn) gb/t12497-90三相異步電動機經(jīng)濟運行中對電動機的合 理選擇和經(jīng)濟運行的要求，作了全面而明確的規(guī)定，是實施 電動機節(jié)能的指南。2. 1電動機的合理選型1）選用節(jié)能型電動機，淘汰高能耗的老式電動機y系列電動機十全國統(tǒng)一

7、設(shè)計的籠式轉(zhuǎn)子三相異步電動 機，20世紀(jì)80年代中期即在我國推廣釆用，其優(yōu)點是效率 高、起動性能好。2）合理選擇電動機的型號選擇電動機型號除了滿足拖動功能外還應(yīng)考慮其經(jīng)濟 運行性能。對于年運行時間大于3000h,負(fù)荷率大于50%的 場合，應(yīng)選擇yx系列高效率的三相異步電動機。其效率比y 系列平均高3%,損耗比y系列降低20%-30%,但價格高于y 系列電動機。3）合理選擇電動機的額定容量gb/t12497-90對三相異步電動機三個運行區(qū)域規(guī)定如 下：當(dāng)負(fù)載率0在70%-100%之間時為經(jīng)濟運行區(qū)；當(dāng)40%wbw70%時，為一般運行區(qū)；當(dāng)bw40%時為非經(jīng)濟運行區(qū)。電動機的效率h與功率因數(shù)cos

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

9、選擇時應(yīng)考慮調(diào)速運行方案，可選用繞線或 異步電動機，然后配較經(jīng)濟的yqt型水電阻調(diào)速方案，相對 調(diào)節(jié)風(fēng)門方式節(jié)能效果顯著。2.3老式電動機的節(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）更換電動機的外風(fēng)扇。將電動機的外風(fēng)扇更換為節(jié) 能型的。對于不同型號的電動機，有對應(yīng)型號的節(jié)能型風(fēng)扇 產(chǎn)品可供選用。主要用于單方向運轉(zhuǎn)的2極和4極電動機， 改造后可提高效率1. 35%-2. 55%o2）采用磁性槽泥代替原來的槽楔。用磁性槽泥進行電 動機節(jié)能改造后，可降低電動機的貼心損耗和附加損耗，提 高效率，但起動轉(zhuǎn)矩會下降10%-20%,因此僅適用于空載或 輕載起動的

10、電動機。3電動機的調(diào)速節(jié)能近年來，由于電力電子技術(shù)和微機應(yīng)用的進展，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)。其缺點是：國產(chǎn)的變頻器質(zhì)量與國外名牌產(chǎn)品相比還 有一定差距，價格比較高，影響了推廣應(yīng)用的速度。2）晶閘管串級調(diào)速，主要用于數(shù)百千瓦及以上的大功 率電動機，是一種高效率的調(diào)速節(jié)能技術(shù)，但維護比較麻煩。3）電磁調(diào)速電動機，又稱轉(zhuǎn)差調(diào)速電動機，是一種傳 統(tǒng)產(chǎn)品。該電動機主要由三相籠型異步電動機、電磁轉(zhuǎn)差離 合器及測速發(fā)電機三部分組成。4）液力偶合器調(diào)速，又稱液體調(diào)速離合器，可用于150kw 以上的大中型電動機實現(xiàn)無級調(diào)速，其缺點是：安裝比較麻 煩，不能實現(xiàn)全速運行。5）異步電動機的變極調(diào)速，適用于電動機容量小于 20kwo其優(yōu)點是調(diào)速效率高，沒有轉(zhuǎn)差率損耗，結(jié)構(gòu)簡單。6）繞線式電動機液體起動調(diào)速器，yqt型液體起動調(diào)速 器還可以作起動器用，與變頻調(diào)速、可控硅串級調(diào)速相比， 更經(jīng)濟可靠實用，維護簡單，雖調(diào)速時效率稍低，但cos 高，且全速時效率高于變頻，其價格僅為變頻的幾分之一， 是一項值得推廣的新技