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高效電機(jī)
2022-04-21
電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。
普通電機(jī)：電機(jī)吸收的電力有70% ~ 95%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(效率值是電機(jī)的重要指標(biāo))，剩下的30% ~ 5%的電力由于發(fā)熱、機(jī)械損失等原因被電機(jī)本身消耗，因此這部分能源被浪費(fèi)。
高效電機(jī)：功率利用率高的電機(jī)，滿足相關(guān)能效水平要求。對(duì)于普通電機(jī)來(lái)說(shuō)，每提高1%的效率就不是一件容易的事，材料會(huì)增加很多。電機(jī)效率達(dá)到一定值后，再多的材料也不能再提高。目前市場(chǎng)上大多數(shù)高效電機(jī)都是新一代三相異步電機(jī)，這意味著基本工作原理沒(méi)有改變。
高效電機(jī)采用新的電機(jī)設(shè)計(jì)、新技術(shù)和新材料，減少電磁能量、熱能和機(jī)械能的損失，提高輸出效率。與普通電動(dòng)機(jī)相比，使用高效電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果明顯，通常效率平均提高3%至5%。
我國(guó)將電機(jī)能效分為三個(gè)等級(jí)，其中一級(jí)能效高。在實(shí)際工程應(yīng)用中，通常高效電動(dòng)機(jī)是指能效達(dá)到國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 18613-2020 《電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》的2級(jí)能效指標(biāo)以上的電動(dòng)機(jī)，或包括在《節(jié)能產(chǎn)品惠民工程目錄》中的電動(dòng)機(jī)。也可以認(rèn)為符合高效電機(jī)要求。
高效電動(dòng)機(jī)提高效率的方法
1)材料增加：增加鐵芯外徑，增加鐵芯長(zhǎng)度，增加定子槽尺寸，增加銅重量，達(dá)到提高效率的目的。例如，Y2-8024電動(dòng)機(jī)將外徑從當(dāng)前120增加到130。國(guó)外一些國(guó)家的145，長(zhǎng)度從70增加到90，每個(gè)電機(jī)的鐵量增加到3公斤，銅線增加到0.9公斤。
2)采用磁導(dǎo)率好的硅鋼片。過(guò)去使用鐵損壞較大的熱連板，現(xiàn)在使用DW470等低損耗冷連板，甚至更低的DW270。
3)提高加工精度。
4)優(yōu)化電機(jī)電氣性能參數(shù)，通過(guò)改變槽形狀等優(yōu)化參數(shù)。
5)使用鑄造銅轉(zhuǎn)子(工藝復(fù)雜，成本高)。
因此，在制造高效電動(dòng)機(jī)時(shí)，設(shè)計(jì)、原材料和加工都會(huì)增加很多成本。
高效電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
1)效率(IE2平均比IE1高3%，IE3平均比IE1高5%左右)降低了長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本。適用于紡織設(shè)備、風(fēng)扇、泵和壓縮機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，一年的節(jié)電可以收回購(gòu)買電動(dòng)機(jī)的費(fèi)用。
2)直接啟動(dòng)或用逆變器調(diào)節(jié)速度，可以更換異步電動(dòng)機(jī)。
3)電機(jī)動(dòng)力因素接近1，提高電網(wǎng)質(zhì)量因素，不需要增加功率因數(shù)補(bǔ)償器。
4)工作溫度低，電機(jī)壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本大大降低。
5)額定負(fù)載下轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)速低。
6)需要使用更多的高質(zhì)量材料。IE2比IE1馬達(dá)成本高25%至30%，IE3比IE1馬達(dá)成本高40%至60%。
高效電機(jī)與普通電機(jī)的區(qū)別
主要體現(xiàn)在效率和能源消耗的差異上。
1)效率。高效電機(jī)通過(guò)合理的固定、轉(zhuǎn)子插槽數(shù)、風(fēng)扇參數(shù)和正弦繞組等措施減少損失，效率優(yōu)于普通電機(jī)，高效電機(jī)平均比普通電機(jī)高3%，超高效電機(jī)平均高5%左右。
2)能耗。高效電機(jī)比普通電機(jī)能耗平均減少了20%左右，而超高效電機(jī)比普通電機(jī)能耗減少了30%以上。
結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于大功率、壽命長(zhǎng)的離心泵，建議客戶使用高效電機(jī)。不可否認(rèn)的是，雖然第一投資成本很高，但在節(jié)能、環(huán)保、降低長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本方面，高效電機(jī)是當(dāng)前國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)高效電機(jī)的使用將越來(lái)越多、越來(lái)越普遍，普通電機(jī)將逐步淘汰。
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