变频调速系统与高效电机的节能分析
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电机高效节能的两种重要方式：变频调速系统与高效电机。分析了变频调速系统在风机与泵类负载中的节能原理与特点高效电机提高效率降低损耗的措施，与普通电机区别的特点。 1. 引言 随着环境恶化、资源匮乏，节能环保理念越来越深入到经济社会发展中，各国都在节能环保技术及推广方面加大投资。随着我国《“十二五”节能环保产业规划》的出台，节能环保被推上了一个新高度。据中投顾问发布的《2011-2015》年中国高效节能电机行业投资分析及前景预测报告显示，目前我国电动机装机总容量已达4亿多KW，年耗电量达1.2万亿KWh，占全国总用电量的60%，占工业用电量的80%，其中风机、水泵、压缩机的装机总容量已超过2亿KW，年耗电量达8000亿KWh，占全国总用电量的40%左右。这些电动机大多在较低的电能利用率下运行，只要将这些电动机电能利用率提高10～15%，全年至少可节电100亿KW以上。足以看出电机节能的市场巨大潜力和重要性。电机耗能现象严重，不仅增加了企业生产成本，造成了电力能源的极大浪费，更与我国推行的节能减排战略不相符。目前提高电机运行效率可以有效地改变电机的高能耗现象，节能效果十分明显，能耗可比普通电机降低20%至30%。电动机节能的主要途径，一是通过变频调速系统，改善变频电机的运行效率二是使用高效电机。 2. 变频调速节能 变频调速技术用于节能，目前用得最多的是对风机、泵类负载设备的调速节能，原因是风机、泵类负载的转矩与转速的平方成正比。用调速的方法改变其负载流量，节电率可达20%～60%等。我国电厂大部分风机和水泵都采用定速驱动，靠调节风门、风道挡板或阀门的开度来调节风机风量，水泵流量来满足生产工艺对风量和水泵流量的要求，造成的电能浪费很严重。只有少数风机和水泵增设了液力偶合器等装置调速，虽然改变了负载转速，但是电动机转速不变，部分能量损耗在液力偶合器中，其运行效率较低，节能效果不明显。若采用高压变频器对风机水泵进行改造，通过改变风机水泵转速，从而改变风机风量，水泵流量以适应生产工艺的需要，运行能耗最省，节能效果非常明显。现在变频调速技术已成为最理想的一种调速节能方式。 2.1原理。 (1)变频调速就是通过改变输入电源频率来调节变频电动机的转速。 2.2特点。 (1)变频调速可以实现变频起动，启动时间短，启动电流小，拖动更大的负载转动惯量，并且启动平稳，可无极平滑调速，对电网及电机无损害，延长机电设备使用寿命。 (2)操作方便维护简单，无需设置调节挡板，避免了节流带来的能量损耗。需要调节流量、压力时，根据前面公式可知，只要改变频率来改变电动机转速即可。 (3)采用变频调速不仅降低风机水泵的故障率，减少维修费用及管理费用的投入，同时也提高系统自动调节品质，节电效果明显。 (4)采用变频恒压供水可消除水锤效应，实现闭环供水，用户可直接从管网取水，避免了高水位水箱、水塔储水的二次污染。不仅系统具有保护功能，自诊断和自处理能力强，实现楼宇智能化。 总之，变频调速作为新型调速节能手段，有利于风机、水泵的安全经济运行。不足之处是对电源的质量、变频器的工作环境以及电机要求比较高，维修费用高等。 3. 高效电机 高效电机是指效率较高的电机，其效率应该满足相关的能效等级要求。高效电机将新制造工艺及新材料完美运用到核心部件上，通过电机线圈优化设计，有效降低电磁能、热能和机械能的损耗，提升运转效率，电机发热量小、运行寿命长。 3.1降低损耗优化措施： |
