電機(jī)能效提升基本知識(shí)0528

電機(jī)及系統(tǒng)-能效及節(jié)能

中國(guó).東莞

2014年5月26日提綱電機(jī)，能效管理電機(jī)系統(tǒng)，效率提升與節(jié)能可視能效提升——簡(jiǎn)捷的節(jié)能測(cè)試方法123推動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)能效提升有形之手41.1電機(jī)1電機(jī)，電機(jī)Y型電機(jī)伺服電機(jī)高壓電機(jī)1.1電機(jī)1電機(jī)，電機(jī)電機(jī)的身份證★電機(jī)型號(hào)：YE3-315M-4；★電壓：380伏（低壓電機(jī)）★生產(chǎn)年限（或購(gòu)置日期）：2013.12★功率：132KW電機(jī)，電機(jī)1.1電機(jī)1.1電機(jī)1電機(jī)，電機(jī)Y280M2-4-90KW異步機(jī)座中機(jī)座鐵芯長(zhǎng)電機(jī)級(jí)數(shù)功率中心高T132S2-2-22KW同步機(jī)座短機(jī)座鐵芯長(zhǎng)電機(jī)級(jí)數(shù)功率中心高1.3電機(jī)1電機(jī)，種類變壓器旋轉(zhuǎn)電機(jī)直線電機(jī)靜止的電機(jī)有限半徑的電機(jī)無(wú)限半徑的電機(jī)1.4電機(jī)-分類功率0.75kW以下一般為單相供電，用于家電功率≧4000kW高精密機(jī)械或控制裝置功率0.75~3550kW中小型電機(jī)微特電機(jī)分馬力電機(jī)大型電機(jī)電動(dòng)機(jī)—電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、機(jī)床、磨機(jī)、軋機(jī)、攪拌機(jī)等等第一代（50-60）我國(guó)交流低壓異步電機(jī)發(fā)展歷史第四代（2000）第五代（2010）第二代（80）第三代（90）1.1電機(jī)-歷史高品質(zhì)的生產(chǎn)流水線沖片流水線噴漆水線通電流水線裝配流水線檢測(cè)流水線1.3電機(jī)-生產(chǎn)《GB18613-2012中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》：節(jié)能電機(jī)為經(jīng)節(jié)能認(rèn)證的能效等級(jí)為2級(jí)以上的電機(jī)。（2012年9月執(zhí)行）1.2能效管理又稱能源效率標(biāo)識(shí)，表示產(chǎn)品能源效率等級(jí)等性能指標(biāo)的一種信息標(biāo)簽，目的是為用戶和消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)決策提供必要的信息，以引導(dǎo)和幫助消費(fèi)者選擇高能效節(jié)能產(chǎn)品。節(jié)能認(rèn)證，達(dá)到2級(jí)及以上能效才能申請(qǐng)節(jié)能證。電動(dòng)機(jī)能效限定值在額定輸出功率的效率不低于三級(jí)的規(guī)定。1.2能效管理1.2能效管理1.2能效管理YE3高效電機(jī)的技術(shù)要點(diǎn)高效電機(jī)YE3：1.效率指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18613-2012中的2級(jí)能效符合國(guó)際IEC60034-30中的IE3能效等級(jí)2.材料技術(shù)—硅鋼，純鋁，銅（更純）3.繞線技術(shù)（專利技術(shù)）4.降溫技術(shù)（高效降技術(shù)）5.提高加工精度技術(shù)目的：降低鐵耗銅耗，減少雜散損耗，減少機(jī)械摩擦1.2能效管理-高效電機(jī)提綱電機(jī)，能效管理電機(jī)系統(tǒng)，效率提升與節(jié)能可視能效提升——簡(jiǎn)捷的節(jié)能測(cè)試方法123推動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)能效提升有形之手42.1電機(jī)系統(tǒng)1電機(jī)，系統(tǒng)水泵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)制冷機(jī)系統(tǒng)2.1電機(jī)系統(tǒng)1電機(jī)，系統(tǒng)紙機(jī)系統(tǒng)2.2電機(jī)系統(tǒng)能效電機(jī)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用設(shè)施、家用電器等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域據(jù)統(tǒng)計(jì)測(cè)算,2011年我國(guó)電機(jī)保有量約17億千瓦，總耗電量約3萬(wàn)億kWh，占全社會(huì)總用電量的64%，其中工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)總用電量為2.6萬(wàn)億kWh，占工業(yè)用電的75%。東莞電機(jī)能效提升180萬(wàn)KW，年耗電約108億kw.h。控制裝置電機(jī)及系統(tǒng)其他電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)水泵風(fēng)機(jī)空壓機(jī)起重傳輸機(jī)床負(fù)載工業(yè)用電機(jī)系統(tǒng)----絕對(duì)用電耗能大戶！系統(tǒng)提升電機(jī)系統(tǒng)效率5-10%，年可實(shí)現(xiàn)節(jié)電1300-2300億度，相當(dāng)于2-3個(gè)三峽電站的發(fā)電量。按此計(jì)算東莞可節(jié)電9億kw.h以上。2.2電機(jī)系統(tǒng)能效2.3電機(jī)系統(tǒng)能效提升的基本概念電機(jī)系統(tǒng)—包括電動(dòng)機(jī)、被拖動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制（調(diào)速）系統(tǒng)以及管網(wǎng)負(fù)荷等。電機(jī)系統(tǒng)能效提升—首先滿足負(fù)載要求功能的前提下，設(shè)計(jì)、制造和選用合適的部件，使它們合理匹配，以使系統(tǒng)綜合節(jié)能效果和性價(jià)比達(dá)到最佳或較佳，單一環(huán)節(jié)的效率提高效果并不理想2.4淘汰及電機(jī)系統(tǒng)更換改造方法拖動(dòng)設(shè)備：水泵新增變頻系統(tǒng)拖動(dòng)設(shè)備：風(fēng)機(jī)更換老舊風(fēng)機(jī)，提高風(fēng)機(jī)能效按照負(fù)荷調(diào)節(jié)用能，

有效節(jié)約能源

更換老舊水泵提高水泵能效更換高效電機(jī)，根據(jù)工藝要求進(jìn)行匹配原控制系統(tǒng)改造淘汰電機(jī)改造原來(lái)老舊控制系統(tǒng)，達(dá)到最佳控制更換高效電機(jī)拖動(dòng)設(shè)備：轉(zhuǎn)軸更換老舊轉(zhuǎn)軸，

提高轉(zhuǎn)軸能效2.5電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能匹配技術(shù)高效電機(jī)

置換系統(tǒng)匹配變頻調(diào)速

節(jié)能技術(shù)應(yīng)用范圍廣節(jié)電率10~50%適合流量調(diào)節(jié)范圍大、頻率高的場(chǎng)合解決大馬拉小車(chē)解決重載大慣量起動(dòng)效果直觀適用于長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)載電機(jī)使用密度大關(guān)聯(lián)度高產(chǎn)能上下游互相影響變極變速

節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用高壓電機(jī)改造流量調(diào)節(jié)定量的風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行

優(yōu)化控制相控調(diào)壓負(fù)荷率變化功率因數(shù)低伺服電機(jī)系統(tǒng)無(wú)滑環(huán)繞線電機(jī)多功率電機(jī)通過(guò)研究，提出根據(jù)電機(jī)負(fù)載特性、多種不同工況進(jìn)行詳細(xì)劃分，提出相應(yīng)匹配節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能源最優(yōu)利用率，主要節(jié)能匹配技術(shù)有：

2、永磁同步電動(dòng)機(jī)匹配節(jié)能技術(shù)適用負(fù)荷變化較頻繁、經(jīng)常運(yùn)行于空載、輕載狀態(tài)的負(fù)載，在車(chē)床、沖床、化纖、紡織、拉絲類設(shè)備上應(yīng)用，有較好節(jié)能效果，節(jié)電率超過(guò)10％以上，注塑機(jī)和擠出機(jī)行業(yè)節(jié)電率在20%-70%2.5電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能匹配技術(shù)控制器注塑機(jī)伺服電機(jī)3、變極調(diào)速節(jié)能技術(shù)主要用于大功率電機(jī)或者高壓電機(jī)系統(tǒng)改造。通過(guò)改變定子繞組的接線方式，達(dá)到改變電機(jī)的極數(shù)，實(shí)現(xiàn)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。適用于需要定量調(diào)節(jié)、但不需要頻繁調(diào)節(jié)流量的場(chǎng)所，如某些風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載，由于環(huán)境條件（如季節(jié)、溫度等）發(fā)生變化要求對(duì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，其調(diào)速精度要求不高。其綜合節(jié)電率可達(dá)到10～30%。針對(duì)水泵、風(fēng)機(jī)等需要定量調(diào)節(jié)流量的場(chǎng)所，將單速電機(jī)再制造成變極雙速高壓電機(jī)，比采用變頻器調(diào)速具有投資少、成本低、節(jié)能效果好、對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染、不受場(chǎng)地限制等優(yōu)點(diǎn)2.5電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能匹配技術(shù)4、變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)可用于高壓、低壓電機(jī)系統(tǒng)改造。通過(guò)改變交流異步電動(dòng)機(jī)的供電電源頻率，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。主要適用于負(fù)荷變化較大、需頻繁調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的場(chǎng)所，對(duì)于轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速二次方變化的風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載，有較好的節(jié)能效果。綜合節(jié)電率可達(dá)到10～50%。5、調(diào)壓節(jié)能技術(shù)可用于高壓、低壓電機(jī)系統(tǒng)改造。通過(guò)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電壓與電流相位差，并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電壓，使電機(jī)輸出功率與實(shí)時(shí)負(fù)載精確匹配，以有效降低電機(jī)的損耗；主要適用于負(fù)荷率較低、功率因數(shù)較低、負(fù)載變化較大且速度恒定的場(chǎng)所，如機(jī)床、輸送帶等。綜合節(jié)電率可達(dá)到2～5%。6、功率因數(shù)補(bǔ)償技術(shù)適用于負(fù)荷功率因數(shù)低、負(fù)載功率變化大，變化速度快、有諧波源且諧波污染大的電機(jī)集群，如鋼廠、化工廠、機(jī)械加工廠等。綜合節(jié)電率為4%左右。2.5電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能匹配技術(shù)提綱電機(jī)，能效管理電機(jī)系統(tǒng)，效率提升與節(jié)能可視能效提升——簡(jiǎn)捷的節(jié)能測(cè)試方法123推動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)能效提升有形之手——補(bǔ)貼41、高效電機(jī)YE3節(jié)能量適用于負(fù)載率較高（50%以上）、年運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，運(yùn)行效率平均提高3%～5%以11kW、4極電機(jī)為例，Y系列（低于3級(jí)能效）電機(jī)效率為88.4%，YE3（2級(jí)能效)電機(jī)效率為91.4%（3%/KW節(jié)能率），年運(yùn)行時(shí)間為4000h，負(fù)荷率為0.75，可得采用高效率電機(jī)每年的電能節(jié)約為：△=(1/0.884-1/0.914)x11x6000x0.75=1838kw·h按每度電費(fèi)0.8元計(jì)，一年可節(jié)約電費(fèi)1470元。每千瓦年節(jié)電133元。平均11KW計(jì)算，有10000KW，年節(jié)電量133萬(wàn)元。10年1330萬(wàn)元。3.1電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量2、高效電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量大約估算電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量：按照節(jié)能率8%/KW計(jì)算，年節(jié)電量：8%/KW*20小時(shí)*300天*0.8元=384元/KW你有10000KW，年節(jié)電量384萬(wàn)元，10年節(jié)電量3840萬(wàn)元。3.1電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量電機(jī)效率的定義電機(jī)的效率η=P2/P1P2=電機(jī)的輸出功率P1=電機(jī)的輸入功率電機(jī)能效提升（η2-η1），這就是節(jié)能率輸入電功率輸出機(jī)械功率3.2電機(jī)效率系統(tǒng)效率的定義電機(jī)系統(tǒng)的效率η=P2/P1P2=電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率（比如水泵輸出功率等）P1=電機(jī)的輸入功率輸入電功率輸出水機(jī)械功率（流量，壓力）3.3電機(jī)系統(tǒng)效率3、高效電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)算高效電機(jī)節(jié)電量=（耗電量/系統(tǒng)產(chǎn)量（高效電機(jī)系統(tǒng)）-耗電量/系統(tǒng)產(chǎn)量（低效電機(jī)系統(tǒng)））*系統(tǒng)產(chǎn)量。（相同測(cè)試條件：如時(shí)間，壓力等）節(jié)能率=節(jié)能量/耗電量（高效系統(tǒng)）3.4電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)算3、高效電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)算3.4電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)算3、高效電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)算高效電機(jī)節(jié)電量=（耗電量/系統(tǒng)產(chǎn)量（高效電機(jī)系統(tǒng)）-耗電量/系統(tǒng)產(chǎn)量（低效電機(jī)系統(tǒng)））*系統(tǒng)產(chǎn)量=(10.88/59-10.751/59)*59=0.129kw.h節(jié)能率=節(jié)能量/耗電量（改造前系統(tǒng)）=0.129/10.88=1.2%3.4電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)算3、高效電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)算1.簡(jiǎn)單系統(tǒng)：水量，風(fēng)量等作為產(chǎn)量2.復(fù)雜系統(tǒng)：（1）生產(chǎn)線產(chǎn)品產(chǎn)量（2）車(chē)間產(chǎn)品產(chǎn)量3.利用我們熟悉的節(jié)能考核中節(jié)能量的計(jì)算方法3.4電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能量測(cè)算提綱電機(jī)，能效管理電機(jī)系統(tǒng)，效率提升與節(jié)能可視能效提升——簡(jiǎn)捷的節(jié)能測(cè)試方法123推動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)能效提升有力之手44.1

大力推動(dòng)系統(tǒng)能效提升

有力之手大力推動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)能效提升電機(jī)系統(tǒng)能效提