實(shí)現(xiàn)電機(jī)節(jié)能的六種方案
電機(jī)節(jié)能主要通過(guò)選用節(jié)能電動(dòng)機(jī)、適當(dāng)選擇電動(dòng)機(jī)容量達(dá)到節(jié)能、采用磁性槽楔代替原槽楔、采用Y/△自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置、電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)無(wú)功補(bǔ)償以及繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)液體調(diào)速等六種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
耗能表現(xiàn)主要在以下幾方面：
1、電機(jī)負(fù)載率低。由于電動(dòng)機(jī)選擇不當(dāng)，富裕量過(guò)大或生產(chǎn)工藝變化，使得電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作負(fù)荷遠(yuǎn)小于額定負(fù)荷，大約占裝機(jī)容量30%~40%的電動(dòng)機(jī)在30%~50%的額定負(fù)荷下運(yùn)行，運(yùn)行效率過(guò)低。
2、電源電壓不對(duì)稱(chēng)或電壓過(guò)低。由于三相四線(xiàn)制低壓供電系統(tǒng)單相負(fù)荷的不平衡，使得電動(dòng)機(jī)的三相電壓不對(duì)稱(chēng)，電機(jī)產(chǎn)生負(fù)序轉(zhuǎn)矩，增大電機(jī)的三相電壓不對(duì)稱(chēng)，電機(jī)產(chǎn)生負(fù)序轉(zhuǎn)矩，增大電機(jī)運(yùn)行中的損耗。另外電網(wǎng)電壓長(zhǎng)期偏低，使得正常工作的電機(jī)電流偏大，因而損耗增大，三相電壓不對(duì)稱(chēng)度越大，電壓越低，則損耗越大。
3、老、舊(淘汰)型電機(jī)的仍在使用。這些電機(jī)采用E級(jí)絕緣，體積較大，啟動(dòng)性能差，效率低。雖經(jīng)歷年改造，但仍有許多地方在使用。
4、維修管理不善。有些單位對(duì)電機(jī)及設(shè)備沒(méi)有按照要求進(jìn)行維修保養(yǎng)，任其長(zhǎng)期運(yùn)行，使得損耗不斷增大。
因此，針對(duì)這些耗能表現(xiàn)，選擇何種節(jié)能方案值得研究。
1、選用節(jié)能電動(dòng)機(jī)
高效電動(dòng)機(jī)與普通電動(dòng)機(jī)相比，優(yōu)化了總體設(shè)計(jì)，選用了高質(zhì)量的銅繞組和硅鋼片，降低了各種損耗，損耗下降了20%~30%，效率提高2%~7%;投資回收期一般為1~2年，有的幾個(gè)月。相比來(lái)說(shuō)，高效電動(dòng)機(jī)比J02系列電動(dòng)機(jī)效率提高了0.413%。因此用高效電動(dòng)機(jī)取代舊式電動(dòng)機(jī)勢(shì)在必行。
2、適當(dāng)選擇電動(dòng)機(jī)容量達(dá)到節(jié)能
國(guó)家對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)3個(gè)運(yùn)行區(qū)域作了如下規(guī)定：負(fù)載率在70%~100%之間為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū);負(fù)載率在40%~70%之間為一般運(yùn)行區(qū);負(fù)載率在40%以下為非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)。電機(jī)容量選擇不當(dāng)，無(wú)疑會(huì)造成對(duì)電能的浪費(fèi)。因此采用合適的電動(dòng)機(jī)，提高功率因數(shù)、負(fù)載率，可以減少功率損耗，節(jié)省電能。
3、采用磁性槽楔代替原槽楔
磁性槽楔主要降低異步電動(dòng)機(jī)中的空載鐵損耗，空載附加鐵損耗是由齒槽效應(yīng)在電機(jī)內(nèi)引起的諧波磁通而在定子、轉(zhuǎn)子鐵芯中產(chǎn)生的。定子、轉(zhuǎn)子在鐵芯內(nèi)感生的高頻附加鐵損耗稱(chēng)為脈振損耗。另外，定子、轉(zhuǎn)子齒部時(shí)而對(duì)正、時(shí)而錯(cuò)開(kāi)，齒面齒簇磁通發(fā)生變動(dòng)，可在齒面線(xiàn)層感生渦流，產(chǎn)生表面損耗。脈振損耗和表面損耗合稱(chēng)高頻附加損耗，它們占電機(jī)雜散損耗的70%~90%，另外的10%~30%稱(chēng)為負(fù)載附加損耗，是由漏磁通產(chǎn)生的。雖然使用磁性槽楔會(huì)使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降10%~20%，但采用磁性槽楔的電動(dòng)機(jī)比采用普通槽楔的電動(dòng)機(jī)的鐵損耗可降低60k，而且很適應(yīng)空載或輕載啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)改造。
4、采用Y/△自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置
為解決設(shè)備輕載時(shí)對(duì)電能的浪費(fèi)現(xiàn)象，在不更換電動(dòng)機(jī)的前提下，可以采用Y/△自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置以達(dá)到節(jié)電的目的。因?yàn)槿?a href="http://www.mengzhizhou.net.cn/tags/%E4%BA%A4%E6%B5%81%E7%94%B5.html" target="_blank" id="inlinkstyle">交流電網(wǎng)中，負(fù)載的不同接法所獲取的電壓是不同的，因而從電網(wǎng)中吸取的能量也就不同。
5、電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)無(wú)功補(bǔ)償
提高功率因數(shù)，減少功率損耗是無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕康?。功率因?shù)等于有功功率與視在功率之比，通常，功率因數(shù)低，會(huì)造成電流過(guò)大，對(duì)于一個(gè)給定的負(fù)荷，當(dāng)供電電壓一定時(shí)，則功率因數(shù)越低，電流就越大。因此功率因數(shù)盡量的高，以節(jié)約電能。
6、繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)液體調(diào)速
液體電阻調(diào)速技術(shù)是在傳統(tǒng)產(chǎn)品液體電阻起動(dòng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。仍以改變極板間距調(diào)節(jié)電阻的大小達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。這使它同時(shí)具有良好的起動(dòng)性能，它長(zhǎng)期通電，帶來(lái)了發(fā)熱升溫問(wèn)題，由于采用了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和合理的熱交換系統(tǒng)，其工作溫度被限定在合理的溫度之下。繞線(xiàn)電機(jī)用液體電阻調(diào)速技術(shù)，以其工作可靠、安裝方便、節(jié)能幅度大、易維護(hù)及投資低等優(yōu)點(diǎn)，得到了迅速推廣，對(duì)于一些調(diào)速精度要求不高，調(diào)速范圍要求不寬，并且不頻繁調(diào)速的繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)，如風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的大中型繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)采用液體調(diào)速效果顯著。
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