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电动机节电方法与技术原理

来源:电力清洗 2012-01-03 09:29:04分享到:

燃油系统冲洗-郑州润达电力清洗公司认为轻载电机降压节电:

任何利用交流感应电动机作为动力传动的生产机械,电动机的额定功率是按负载的最大负荷选择的。实际工作中大部分的电动机不是满载运行,而是工作于满电压及负载荷较轻的状态;对于负载波动频繁的电机,在滿载运行的同时,也会有很大比例的空载运行时间。

由电机运行特性可以知道,电动机在额定运行时效率最高 ,功率因数 Cosφ最高;轻载运行时效率降低、电机的电能浪费较大;而且 Cosφ也降低,空载时 Cosφ甚至降到 0.3以下。

SY-FS 节电器 通过检测电机的负载大小的方法,根据负载的减少,适当降低定子电压可以提高效率。

这是因为当电机从满载变化到轻载、空载时,定子电流有功分量减小,而励磁的无功电流基本不变(所以 Cosφ降低);由于励磁无功电流基本不变,则空载损耗中占主要成份的定子铁损耗,一点没有减少,所以效率很低。如果适当降低定子电压,见电机定子感应电势公式:

U1≈E1=4.44fkWΦm

其中 : W—定子每相绕组串联匝数; f.k.W是常数。

由于轻载、空载时定子电流很小,可以忽略定子绕组的漏阻抗压降,所以 U1≈E1,当其他条件不变时,降低定子电压 U1,则 Φm比例下降 ,也即励磁无功电流 Im也成比例下降,这样定子电流中的无功分量减少了, Cosφ就提高了,适当控制可以接近最佳值。

另外,其他条件不变,定子铁耗: p Fel = p FeIN ×(U1/ UIN)2

其中: p Fel — 定子铁耗; p FeIN — 定子额定铁耗;UIN —定子额定端电压。

可以看出,随着 U1下降,p Fel 以平方比例迅速下降,这样轻载、空载时占主要损耗的铁耗大量减少,使电机的运行效率大大提高,这就是轻载降压节电的道理。

变频调速节能:

风机及泵类设备的机械特性:

Q∝N ; M∝N2; P∝N3;

其中: Q—流体的流量;N—风机、水泵的轴转速;M—轴转矩; P—轴功率。

大多数风机、泵类调节流量、压力时,是用档板或阀门调节,这时输入功率变化不大,大量能量以压差的形式损耗在档板、阀门上了,不仅能耗大而且档板、阀门容易磨损损坏,噪声也大。

由上面公式可见,只要改变 N,流量 Q成比例变化,达到调节 Q的目的;而轴功率可大大减少,

如 Q' =1/2Q,则 P' =1/8×P,

轴上功率仅为额定时的 12.5%,还能节能(节电) 80%以上,当然这是理想的,考其他因素,节能率要小些。

另外,即使对于许多 “恒转矩 ”性质的机械,如活塞式空压机等,用调速改变负载,也有明显的节能效果,这是因为降速后(如用变频调速)电机和生产机械的多种损耗都随转速风速下降,效率都比机械方式调速有很大提高。

软起动节能

通常感应电动机采用直接启动或一般启动的方法,电动机的全压起动电流为额定电流的 5-7 倍,不仅损耗大,对电网冲击也大,机械磨损,振动都大。如果用变频调速起动,可以将起动电流限制到很小,即使是满载起动,也只比额定电流稍大就可以了,损 耗大大降低,既不冲击电网,又不冲击机械。

功率因数 Cos φ改善的好处:

采用变频调速,由于变频器中有直流电容器的隔离作用,使输入侧的功率因数接近于 1.0 ,电动机的励磁无功电流由电容器提供,这样可以节省很大的一块电网容量,一般可节省 30% 左右。所以很多大容量设备进行变频调速改造后,可以增加不少新设备而不需扩容。

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