Przedmowa

Sprawność i współczynnik mocy to dwa różne pojęcia.Sprawność silnika odnosi się do stosunku mocy wyjściowej na wale silnika do mocy pobieranej przez silnik z sieci, a współczynnik mocy odnosi się do stosunku mocy czynnej silnika do mocy pozornej.Niski współczynnik mocy powoduje duży prąd bierny i duży spadek napięcia na rezystancji linii, co skutkuje niskim napięciem.Moc czynna wzrasta z powodu zwiększonych strat w linii.Współczynnik mocy jest niski, a napięcie i prąd nie są zsynchronizowane; gdy przez silnik przepływa prąd bierny, prąd silnika wzrasta, temperatura jest wysoka, a moment obrotowy jest niski, co zwiększa straty mocy w sieci.

Analiza oszczędności energii ultrawysokosprawnego silnika z magnesami trwałymi

1. Porównanie efektu oszczędności energii

Trzypoziomowy silnik YX3 o efektywności energetycznej ma wyższą wydajność i współczynnik mocy niż tradycyjny zwykły silnik Y2 oraz silnik synchroniczny z magnesami trwałymima wyższą wydajność i współczynnik mocyniż trzypoziomowy silnik YX3 o efektywności energetycznej, więc efekt oszczędzania energii jest lepszy.

2. Przykład oszczędzania energii

Prąd wejściowy silnika z magnesami trwałymi o mocy 22 kW z tabliczki znamionowej wynosi 0,95, współczynnik mocy 0,95 i sprawność silnika Y2 0,9, współczynnik mocy 0,85: I=P/1,73×380×cosφ·η=44A, wejście stałego silnik magnetyczny Prąd: I=P/1,73×380×cosφ·η=37A, różnica w zużyciu prądu wynosi 19%

3. Analiza mocy pozornej

Silnik Y2 P=1.732UI=29 kW Silnik z magnesami trwałymi P=1.732UI=24.3 kW Różnica w zużyciu energii wynosi 19%

4. Analiza zużycia energii przy częściowym obciążeniu

Sprawność silników Y2 znacznie spada poniżej 80% obciążenia, a współczynnik mocy poważnie spada. Silniki z magnesami trwałymi zasadniczo utrzymują wysoką sprawność i współczynnik mocy w zakresie od 20% do 120% obciążenia. Przy częściowych obciążeniach silniki z magnesami trwałymiPosiadaćOgromne zalety w zakresie oszczędzania energii, nawet ponad 50% oszczędności energii

5. Konsumpcja bezużytecznej analizy pracy

Prąd bierny silnika Y2 jest zwykle około 0,5 do 0,7 razy większy od prądu znamionowego, współczynnik mocy silnika z magnesami trwałymi jest bliski 1 i nie jest potrzebny prąd wzbudzenia, więc różnica między prądem biernym silnika z magnesami trwałymi a silnik Y2 wynosi około 50%.

6. Analiza napięcia wejściowego silnika

Często stwierdza się, że jeśli silnik z magnesami trwałymi zastąpi silnik Y2, napięcie wzrośnie z 380 V do 390 V. Powód: Niski współczynnik mocy silnika Y2 spowoduje duży prąd bierny, co z kolei spowoduje duży spadek napięcia ze względu na rezystancję linii, co skutkuje niskim napięciem. Silnik z magnesami trwałymi ma wysoki współczynnik mocy, pobiera niski prąd całkowity i zmniejsza spadek napięcia sieciowego, powodując wzrost napięcia.

7. Analiza poślizgu silnika

Silniki asynchroniczne mają zazwyczaj poślizg od 1% do 6%, a silniki z magnesami trwałymi pracują synchronicznie z poślizgiem 0. Dlatego w tych samych warunkach jakość wykonania silników z magnesami trwałymi jest od 1% do 6% wyższa niż silników Y2 .

8. Analiza strat własnych silnika

Silnik Y2 o mocy 22 kW ma sprawność 90% i stratę własną 10%. Strata własna silnika wynosi ponad 20 000 kilowatów w ciągu jednego roku ciągłej nieprzerwanej pracy; sprawność silnika z magnesami trwałymi wynosi 95%, a jego utrata własna wynosi 5%. Około 10 000 kilowatów, strata własna silnika Y2 jest dwukrotnie większa niż w przypadku silnika z magnesami trwałymi

9. Analiza krajowej tabeli nagród i kar współczynnika mocy

Jeżeli współczynnik mocy silnika Y2 wynosi 0,85, zostanie pobrana opłata w wysokości 0,6% opłaty za energię elektryczną; jeżeli współczynnik mocy będzie większy niż 0,95, opłata za energię elektryczną zostanie obniżona o 3%. Różnica w cenie energii elektrycznej dla silników z magnesami trwałymi zastępujących silniki Y2 wynosi 3,6%, a wartość energii elektrycznej na rok ciągłej pracy wynosi 7000 kilowatów

10. Analiza prawa zachowania energii

Współczynnik mocy to stosunek pracy użytecznej do mocy pozornej. Silnik Y2 ma niski współczynnik mocy, słaby stopień wykorzystania mocy absorpcyjnej i wysokie zużycie energii; silnik z magnesami trwałymi ma wysoki współczynnik mocy, dobry stopień wykorzystania absorpcji i niskie zużycie energii

11. Analiza krajowej etykiety efektywności energetycznej

Efektywność energetyczna drugiego poziomu silnika z magnesami trwałymi: najbardziej energooszczędny silnik Silnik YX3 Efektywność energetyczna trzeciego poziomu: wyeliminowano zwykły silnik Y2 Silnik: silnik energochłonny

12. Z analizy krajowych dotacji na efektywność energetyczną

Dotacja krajowa na silniki o efektywności energetycznej drugiego stopnia jest znacznie wyższa niż dotacja na silniki o efektywności energetycznej trzeciego stopnia. Celem jest oszczędzanie energii całego społeczeństwa, tak aby zapewnić konkurencyjność kraju na świecie. Z perspektywy globalnej, jeśli silniki z magnesami trwałymi będą powszechnie stosowane, współczynnik mocy całej instalacji ulegnie poprawie, przy wyższym całkowitym napięciu sieci, wyższej wydajności maszyny, niższych stratach na linii i mniejszym wytwarzaniu ciepła na linii

Państwo stanowi, że jeżeli współczynnik mocy mieści się w przedziale 0,7-0,9, to za każde 0,01 mniejsze od 0,9 będzie naliczana opłata w wysokości 0,5%, a za każde 0,01 mniejsze od 0,7 w przedziale od 0,65-0,7 do poniżej 0,65 będzie naliczana opłata w wysokości 1%, a każde mniejsze od 0,01 0,65 Jeśli współczynnik mocy użytkownika wynosi 0,6,Następnieto jest (0,9-0,7)/0,01 X0,5% + (0,7-0,65)/0,01 X1% + (0,65-0,6)/0,01X2%= 10%+5%+10%=25%

 

Konkretne zasady

Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi prądu przemiennego, wirnik nie ma poślizgu, nie ma wzbudzenia elektrycznego, a wirnik nie ma podstawowych strat żelaza i miedzi w postaci fali. Wirnik charakteryzuje się wysokim współczynnikiem mocy, ponieważ magnes trwały posiada własne pole magnetyczne i nie wymaga biernego prądu wzbudzenia. Moc bierna jest mniejsza, prąd stojana jest znacznie zmniejszony, a straty miedzi stojana są znacznie zmniejszone. Jednocześnie, ponieważ współczynnik łuku biegunowego silnika z magnesami trwałymi ziem rzadkich jest większy niż silnika asynchronicznego, gdy napięcie i struktura stojana są stałe, średnie natężenie indukcji magnetycznej silnika jest mniejsze niż w przypadku silnika asynchronicznego silnik, a utrata żelaza jest niewielka. Można zauważyć, że silnik synchroniczny z magnesami trwałymi ziem rzadkich oszczędza energię, zmniejszając jej różne straty i nie mają na nią wpływu zmiany warunków pracy, środowiska i inne czynniki.

Charakterystyka silnika synchronicznego z magnesami trwałymi

1. Wysoka wydajność

Średnia oszczędność energii wynosi ponad 10%. Krzywa wydajności asynchronicznego silnika Y2 generalnie szybko spada przy 60% obciążenia znamionowego, a sprawność jest bardzo niska przy niewielkim obciążeniu. Krzywa sprawności silnika z magnesami trwałymi jest wysoka i płaska i kształtuje się na wysokim poziomie przy obciążeniu znamionowym od 20% do 120%. strefa efektywności.Według pomiarów przeprowadzonych na miejscu przez wielu producentów w różnych warunkach pracy, stopień oszczędzania energii przez silniki synchroniczne z magnesami trwałymi wynosi 10-40%.

2. Wysoki współczynnik mocy

Wysoki współczynnik mocy, bliski 1: silnik synchroniczny z magnesami trwałymi nie potrzebuje biernego prądu wzbudzenia, więc współczynnik mocy wynosi prawie 1 (nawet pojemnościowy), krzywa współczynnika mocy i krzywa wydajności są wysokie i płaskie, współczynnik mocy jest wysoki, prąd stojana jest mały, a utrata miedzi stojana jest zmniejszona, poprawia wydajność. Fabryczna sieć energetyczna może zmniejszyć lub nawet anulować kompensację mocy biernej kondensatora. Jednocześnie kompensacja mocy biernej silnika z magnesami trwałymi jest kompensacją na miejscu w czasie rzeczywistym, co sprawia, że ​​fabryczny współczynnik mocy jest bardziej stabilny, co jest bardzo korzystne dla normalnej pracy innego sprzętu, zmniejsza moc bierną utratę transmisji kablowej w fabryce i pozwala uzyskać efekt kompleksowej oszczędności energii.

3. Prąd silnika jest mały

Po zastosowaniu silnika z magnesami trwałymi prąd silnika znacznie spada. W porównaniu z silnikiem Y2, silnik z magnesami trwałymi ma znacznie zmniejszony prąd silnika na podstawie rzeczywistego pomiaru. Silnik z magnesami trwałymi nie wymaga biernego prądu wzbudzenia, a prąd silnika jest znacznie zmniejszony. Zmniejszają się straty w transmisji kablowej, co jest równoznaczne ze zwiększeniem przepustowości kabla, a na kablu transmisyjnym można zainstalować więcej silników.

4. Brak poślizgu w działaniu, stabilna prędkość

Silnik z magnesami trwałymi jest silnikiem synchronicznym. Prędkość silnika jest powiązana jedynie z częstotliwością zasilania. Gdy silnik 2-biegunowy pracuje przy zasilaniu o częstotliwości 50 Hz, prędkość jest ściśle stabilna i wynosi 3000 obr./min.Brak utraty rotacji, brak poślizgu, brak wpływu wahań napięcia i wielkości obciążenia.

5. Wzrost temperatury jest o 15-20 ℃ niższy

W porównaniu z silnikiem Y2, utrata rezystancji silnika z magnesami trwałymi jest niewielka, całkowita strata jest znacznie zmniejszona, a wzrost temperatury silnika jest zmniejszony.Według rzeczywistego pomiaru, w tych samych warunkach, temperatura pracy silnika z magnesami trwałymi jest o 15-20°C niższa niż silnika Y2.

---

Czas publikacji: 18 kwietnia 2023 r