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工业电动机的电能节约

2020-10-20 09:57 来源: 网络
  电动机是应用最广的电气设备之一,所消耗的电能约占全部工业生产用电量的60%,因此其节电问题就显得十分重要。



  电动机的节电主要应从选用高效电动机、合理选择和使用电动机、合理选择调速方式以及提高功率因数等几方面考虑。

  (一)选用高效节能电动机

  高效节能电动机不仅效率比老式电动机有较大的提高,同时具有下列优点:噪声减小,温升降低,使用寿命延长,提高了间歇超载能力和惯性负荷的加速能力。

  其缺点是耗用金属材料较多,价格较贵。但由于其效率高,运行费低,多用的投资可在较短时间内收回,因此总的经济效益还是较高的。

  (二)合理选择和使用电动机

  选择电动机要安全、可靠、简单、经济和节约电能。

  1.合理选择电动机的类型

  1).机械对起动、调速及制动无特殊要求时,应选用笼型电动机;如选用笼型电动机不能满足超动要求或加大功率不合理时,或者调速范围不大的机械,且低速运行时间较短时,均宜选用直流电动机。所有各类电动机,均应选用高效节能型。

  2).合理选择电动机的容量

  当电动机负荷率K<40%时,不需要经过技术经济比较就可以换以较小容量的电动机。

  当40%

  3).合理选择电动机的电压等级

  对于中型电动机系列,还存在一个电压等级的合理选择问题。如选择得当,则在保证电动机性能的前提下,能达到节电和节省投资的效果。

  凡是供电线路短,电网容量允许、且起动转距和过负荷能力要求不大的场合,以选用低压感应电动机为宜。而对那些供电线路长、电网容量有限起动转距较高、或要求过负荷能力较大的场合,宜选用高压电动机。一般200kW以上的宜选用高压电动机。

  4).合理选择电动机的负荷特性

  感应电动机的用途很广,它所拖动的负荷种类很多。根据负荷特性来合理选择电动机,对于提高设备运行时的安全可靠性和节电具有实际的意义。

  (三)电动机的节电调速方式

  根据生产的需要,电动机可采用各种调速方式。但是传统的调速方式中,有的耗电多,效率低。为了节能电能,目前推广以下几种节电调速方式。

  1.交流感应电动机的节电调速方式

  (1)利用电磁转差离合器调速

  电磁转差离合器通过改变励磁电流可自由地调整磁极的转速n2。由于磁极与机械负荷联轴,所以改变励磁电流也就改变了机械负荷转速。

  利用电磁转差离合器进行调速,其优点是结构简单,投资小,可靠性高,在接近额定转速范围内(90%额定转速以上)运转时,效率比电流型变频调速和直流电动机调速的效率都高,功率因数也高,节电效果明显。

  (2)利用液力耦合器调速

  液力耦合器主要有两个带有径向叶片的碗状工作轮组成。主动轴带动的称泵轮,带动从动轴的称为涡轮。两轮对置,两者之间保持一定间隙,两个碗状结构形成一个腔室--循环圆。当泵轮旋转时并向腔室充以工作液体,液体在泵轮内获得动能,进入涡轮后,其动能转变为机械能,从而带动从动轮,实现功率的传递。调节循环圆内的液量,就可实现从动轴的无级调速,可达到节电的目的。此种调速方式适用于大功率的风机和泵类负荷。

  (3)利用晶闸管串级调速,随着现代电力电子技术的发展,绕线转子感应电动机开始推广应用晶闸管串级调速方式。

  这种调速方法既实现了无级平滑调速,又消除了电阻发热,减小了损耗,节约了电能。

  (4)利用变频调速:采用改变电源的频率可以调节交流电动机的同步转速,感应电动机的转速。当转差率s变化不大时,n基本上与f1成正比。因此平滑改变频率,即可平滑调节电动机的转速,从而满足机械负荷的要求,达到节电的目的。

  变频调速对于笼型和绕线转子感应电动机都是适用的。这种调速方式具有优异的性能,调速范围大,平滑性较好,变频时电源电压U1按不同规律变化,可实现恒转矩或恒功率调速,以适应不同负荷的要求。其缺点是必须有专用的变频电源,结构较复杂,初投资大。

  2.直流电动机的节电调速方式

  (1)晶闸管--电动机组调速:

  直流电动机的传统调速方式有两种;一种是电枢回路串电阻,另一种调速方式是采用发电机--电动机组,利用调节直流发电机的励磁电流,来改变供给直流电动机的电枢电压,从而调节直流电动机的转速。现在推广应用的晶闸管--电动机组调速,去掉了发电机组,比上述两种调速方式的损耗都小,是一种最佳节电调速方式。

  (2)晶闸管斩波器调速:将直流电源的恒定直流电压变换为可调直流电压的晶闸管装置,为直流斩波器。斩波器以晶闸管作为直流开关,控制负荷电路的接通与关断,使负荷端得到大小可调的直流平无电压Ud。主电路没有电阻,而且也可以再生制动,因此也是一种节电的调速方式。

  这种调速方式具有起动平稳、调速特性好以及节能效果显著等优点,现已广泛用于电力机车、地铁、城市电车,电瓶叉车等的斩波调速控制。

  (四)提高功率因素

  提高电动机的功率因数也是节电重要方面,主要措施如下:

  1.合理地选择电动机容量合理地选择电动机的容量使容量负荷在70%以上。

  2.采用适当的调速方式。

  3.对负荷不足的电动机降低外施压力

  4.绕线转子感应电动机同步化运行:这样可节约无功电能,甚至把感应电动机改为容性负荷向电网供给无功功率,使功率因数大大提高。

  5.减少电动机的空载损耗。

  6.提高电动机的检修质量

  7.采用同步电动机

  以上就是小编为您带来的“工业电动机的电能节约”全部内容,更多节电资讯敬请关注智联能效

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