電機(jī)節(jié)能降耗技術(shù)及方法探討
時間:2022-12-01 09:10:30
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1電動機(jī)節(jié)約能源的技術(shù)分析
1.1選擇類型和節(jié)約能源改造
傳統(tǒng)電動機(jī)的工作原理較為復(fù)雜,工作效能較低,會導(dǎo)致大量電力能源的浪費(fèi),對此,我國開始加強(qiáng)對新型Y型電動機(jī)的研發(fā),最為成功的就是轉(zhuǎn)子異步電動機(jī),這類電動機(jī)徹底改變了傳統(tǒng)電動機(jī)存在的弊端,運(yùn)行效能較高,節(jié)約能源,啟動速度較快。當(dāng)前我國政府必須要加快對傳統(tǒng)電動機(jī)的替換速度,要加強(qiáng)對轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的推廣。
1.2根據(jù)使用需求選擇電動機(jī)型號
通常我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)部門都會對轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的運(yùn)行范圍進(jìn)行明確劃分:轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的運(yùn)行范圍是與變壓器的實(shí)際容量和額定容量比值有關(guān)系的,通常運(yùn)行經(jīng)濟(jì)區(qū)域是要保證變壓器實(shí)際容量與額定容量的比值在70%~100%之間,而一般經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域就是變壓器實(shí)際容量與額定容量的比值在40%~70%之間,非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域?qū)ψ儔浩鲗?shí)際容量與額定容量的比值在40%以下。在選擇電動機(jī)型號時,必須要根據(jù)使用需求進(jìn)行制定,所選擇的電動機(jī)要能滿足正常工作需求,然后還要確保有功功率和視在功率的比值較低,這樣才會減少對電能的浪費(fèi)。通常在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,電機(jī)變壓器實(shí)際容量與額定容量的比值最好保持在60%~100%之間最好。
1.3對老式電機(jī)整體能源節(jié)約的改造方式
當(dāng)前我國老實(shí)電動機(jī)外部都有一個散熱裝置,不同型號電動機(jī)的散熱裝置都差不多,這就容易導(dǎo)致能源的浪費(fèi),對此,當(dāng)前的主要任務(wù)就是要將電動機(jī)的散熱裝置改造成節(jié)約能源的類型,要根據(jù)不同電動機(jī)的散熱需求進(jìn)行制定,這樣就可以提高電機(jī)的工作效能,減少能源的浪費(fèi)。其次,要將原來的普通器件替換為導(dǎo)磁槽楔,這樣可以有效提升電動機(jī)的運(yùn)行效果,減少電力能源的浪費(fèi),同時還會降低對內(nèi)部配件的撞擊,延長配件的使用壽命,減少了噪聲。但是這種改進(jìn)也是存在一定缺陷的,那就是導(dǎo)磁槽楔的安裝可能會導(dǎo)致電機(jī)啟動力矩的下降,容易增大電機(jī)的負(fù)載。再次,為了增大電機(jī)線路的橫截面,可以使用阻止電流通過的材料,而對于一些高壓類電機(jī)就要做好絕緣處理,通常都會使用美國生產(chǎn)的M膠帶進(jìn)行絕緣防護(hù),這樣可以減少電力能源的浪費(fèi),還可以增大線路的橫截面積,有效降低電機(jī)升溫速度,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
2電機(jī)減少能源耗費(fèi)的主要方法
2.1通過改變電機(jī)的工作電源頻率實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗
改變電動機(jī)的工作電源頻率,這是一種新型節(jié)能技術(shù),主要是針對電機(jī)的工作需求進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié),使電動機(jī)的能效達(dá)到最佳狀態(tài),這已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。例如,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最多的就是風(fēng)機(jī)水泵專用變頻器,這種變頻器不會受到季節(jié)、氣候、超負(fù)荷等因素的干擾,能夠根據(jù)電機(jī)生產(chǎn)需求而進(jìn)行調(diào)節(jié),有效減少了能源的浪費(fèi),也保障了電動機(jī)工作效率。
2.2有功功率提升方式
由于電路中會產(chǎn)生大量無用能量,處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)下的Y型電動機(jī),會吸收該能量,讓電能出現(xiàn)更多額外損耗,導(dǎo)致降低系統(tǒng)運(yùn)行效率。上述問題,可通過無用功率補(bǔ)償方法處理與解決,做到有效調(diào)整。采用并聯(lián)的方式在Y型電動機(jī)電能輸出端與電容量連接,有功功率在整體中占到的比例更高,無功功率比例相對下降。滿足基本條件下,降低系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)碾娏鳎╇娤到y(tǒng)產(chǎn)生電能損耗情況減少,真正的達(dá)到電能的節(jié)約。
2.3三相電壓相位差保持一致
若電機(jī)內(nèi)存在的三相電位差之間不同,則會導(dǎo)致電機(jī)中電子轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變,與磁場運(yùn)動方向相反,轉(zhuǎn)子運(yùn)動力受到影響。電機(jī)軸承上產(chǎn)生能效,轉(zhuǎn)子吸收該能量,作為電機(jī)內(nèi)一種無用能被消耗,從而降低電動機(jī)機(jī)械耗能。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時與磁場方向相反,該過程會出現(xiàn)大量額外能量被損耗,電機(jī)耗能增大,并向熱能轉(zhuǎn)換造成電動機(jī)溫度過高。電動機(jī)中的三相電位差通過電路系統(tǒng)三相負(fù)荷功能,達(dá)到統(tǒng)一化,減少由于該因素影響導(dǎo)致電動機(jī)能耗量大。
2.4降低電動機(jī)能耗使用節(jié)能器實(shí)現(xiàn)
對比VFD的新型電動機(jī)控制系統(tǒng),電動機(jī)智能節(jié)電系統(tǒng)是目前最新型的節(jié)能產(chǎn)品,電動機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動力矩、轉(zhuǎn)速、輸入量、輸出量等,由開始到結(jié)束狀態(tài)間產(chǎn)生的響應(yīng)均受到影響。符合節(jié)能要求的情況下,無需通過減少電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式實(shí)現(xiàn)。該方式的基本原理是,對電機(jī)轉(zhuǎn)動流程中產(chǎn)生的交流電與電壓之間的差值,對電動機(jī)產(chǎn)生的能量供給情況進(jìn)行調(diào)整,讓電動機(jī)的工作狀態(tài)達(dá)到最佳。電動機(jī)通過智能節(jié)電系統(tǒng)對非滿載下的狀態(tài)進(jìn)行檢測,可以在短時間內(nèi)利用整流元件將已調(diào)整的數(shù)據(jù)向電動機(jī)電能發(fā)送,從而平衡電動機(jī)輸出的電壓負(fù)載與機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約的目標(biāo)。系統(tǒng)中包含啟動平滑功能,讓電機(jī)中定子與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生的損耗降低,從而很大程度上降低維護(hù)費(fèi)用與投入資金,實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。電機(jī)負(fù)荷高于百分之六十的,電機(jī)能源節(jié)約效果較差。
2.5定期保養(yǎng)電機(jī)器件
電機(jī)工作狀態(tài)不同,所需的潤滑劑不同。一些電動機(jī)轉(zhuǎn)速較快,會導(dǎo)致整個設(shè)備溫度過高,潤滑劑在高溫下濃度下降,易被損耗,這時潤滑劑需要使用濃度高的;電動機(jī)處于滿負(fù)荷狀態(tài)下工作,選擇潤滑劑時粘稠度高、油粘度高;部分電動機(jī)的工作環(huán)境為腐蝕性較大,則選擇潤滑劑時需要包含大量抗腐蝕性。選擇潤滑劑時,基于各個器件之間摩擦性、潤滑性、維護(hù)性等方面完成,讓投入成本降低。電動機(jī)中軸承之間牢靠平滑度較低,導(dǎo)致電動機(jī)各個器件之間產(chǎn)生較大的摩擦力,導(dǎo)致能耗上升。電動機(jī)軸承的選擇,考慮到軸承能量損耗方面,需要使用國內(nèi)性能好的貨值國外廠家進(jìn)口的軸承,適合在高轉(zhuǎn)速的電動機(jī)中使用。電動機(jī)轉(zhuǎn)速慢的情況下,軸承質(zhì)量與性能高,讓各個器件質(zhì)量有保障,同時費(fèi)用也可以降低。
3結(jié)論
在市場上,電動機(jī)能源節(jié)約與損耗降低方面具有一定發(fā)展?jié)摿ΑP枰{(diào)整工作重點(diǎn)在電動機(jī)能耗降低與提升能效方面。開展工作時需要由開啟方式、設(shè)計(jì)工作計(jì)劃以及選擇電動機(jī)類型等方面展開,也要使用并發(fā)揮出新產(chǎn)品的特性,讓企業(yè)整體上電動機(jī)能耗下降。
作者:馮華林 仵偉靜 單位:西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院