Предисловие

КПД и коэффициент мощности — это два разных понятия.КПД двигателя относится к отношению выходной мощности двигателя на валу к мощности, потребляемой двигателем из сети, а коэффициент мощности относится к отношению активной мощности двигателя к полной мощности.Низкий коэффициент мощности приведет к большому реактивному току и большому падению напряжения на сопротивлении линии, что приведет к низкому напряжению.Активная мощность увеличивается за счет увеличения потерь в линии.Коэффициент мощности низкий, а напряжение и ток не синхронизированы; когда через двигатель протекает реактивный ток, ток двигателя увеличивается, температура высокая, а крутящий момент низкий, что увеличивает потери мощности в сети.

Анализ энергосбережения сверхвысокоэффективного двигателя с постоянными магнитами

1. Сравнение эффекта энергосбережения

Трехуровневый двигатель YX3 с энергоэффективностью имеет более высокий КПД и коэффициент мощности, чем традиционный обычный двигатель Y2 и синхронный двигатель с постоянными магнитами.имеет более высокий КПД и коэффициент мощностичем трехуровневый двигатель YX3 с энергоэффективностью, поэтому эффект энергосбережения лучше.

2. Пример энергосбережения

Входной ток двигателя с постоянными магнитами с паспортной мощностью 22 кВт составляет 0,95, коэффициент мощности 0,95 и КПД двигателя Y2 0,9, коэффициент мощности 0,85: I=P/1,73×380×cosφ·η=44А, вход постоянного тока Ток магнитного двигателя: I=P/1,73×380×cosφ·η=37A, разница потребления тока составляет 19%

3. Анализ полной мощности

Двигатель Y2 P=1,732UI=29 кВт Двигатель с постоянными магнитами P=1,732UI=24,3 кВт Разница в потребляемой мощности составляет 19%

4. Анализ энергопотребления при частичной нагрузке

КПД двигателей Y2 серьезно падает ниже 80% нагрузки, а коэффициент мощности серьезно падает. Двигатели с постоянными магнитами в основном поддерживают высокий КПД и коэффициент мощности при нагрузке от 20% до 120%. При частичных нагрузках двигатели с постоянными магнитамииметьБольшие преимущества энергосбережения, экономия энергии более 50%.

5. Анализ потребления бесполезной работы

Реактивный ток двигателя Y2 обычно примерно в 0,5–0,7 раза превышает номинальный ток, коэффициент мощности двигателя с постоянными магнитами близок к 1, ток возбуждения не требуется, поэтому разница между реактивным током двигателя с постоянными магнитами а мотор Y2 около 50%.

6. Анализ входного напряжения двигателя.

Часто обнаруживается, что если двигатель с постоянными магнитами заменяет двигатель Y2, напряжение увеличивается с 380 В до 390 В. Причина: Низкий коэффициент мощности двигателя Y2 вызовет большой реактивный ток, что, в свою очередь, приведет к большому падению напряжения из-за сопротивления линии, что приведет к низкому напряжению. Двигатель с постоянными магнитами имеет высокий коэффициент мощности, потребляет низкий общий ток и снижает падение напряжения в сети, что приводит к повышению напряжения.

7. Анализ скольжения двигателя

Асинхронные двигатели обычно имеют скольжение от 1% до 6%, а двигатели с постоянными магнитами работают синхронно с скольжением 0. Таким образом, при тех же условиях качество изготовления двигателей с постоянными магнитами на 1–6% выше, чем у двигателей Y2. .

8. Анализ самопотерь двигателя

Двигатель Y2 мощностью 22 кВт имеет КПД 90 % и самопотери 10 %. Самопотери двигателя составляют более 20 000 киловатт за один год непрерывной бесперебойной работы; КПД двигателя с постоянными магнитами составляет 95%, а его самопотери - 5%. Около 10 000 киловатт, самопотери двигателя Y2 вдвое больше, чем у двигателя с постоянными магнитами.

9. Анализ национальной таблицы наград и наказаний по коэффициенту мощности.

Если коэффициент мощности двигателя Y2 составляет 0,85, взимается плата за электроэнергию в размере 0,6%; если коэффициент мощности превышает 0,95, плата за электроэнергию будет снижена на 3%. Разница в цене на электроэнергию для двигателей с постоянными магнитами, заменяющих двигатели Y2, составляет 3,6%, а стоимость электроэнергии за один год непрерывной работы составляет 7000 киловатт.

10. Анализ закона сохранения энергии.

Коэффициент мощности – это отношение полезной работы к полной мощности. Двигатель Y2 имеет низкий коэффициент мощности, низкий коэффициент использования потребляемой мощности и высокое энергопотребление; Двигатель с постоянными магнитами имеет высокий коэффициент мощности, хороший коэффициент использования абсорбции и низкое энергопотребление.

11. Анализ национальной маркировки энергоэффективности

Второй уровень энергоэффективности двигателя с постоянными магнитами: самый энергосберегающий двигатель. Двигатель YX3. Третий уровень энергоэффективности: исключен обычный двигатель Y2. Двигатель: энергоемкий двигатель.

12. Из анализа национальных субсидий на энергоэффективность.

Национальная субсидия для двигателей с энергоэффективностью второго уровня намного выше, чем для двигателей с энергоэффективностью третьего уровня. Целью является экономия энергии у всего общества, чтобы обеспечить конкурентоспособность страны в мире. С глобальной точки зрения, если двигатели с постоянными магнитами будут широко использоваться, коэффициент мощности всей установки будет улучшен, с более высоким общим напряжением сети, более высокой эффективностью машины, меньшими потерями в линии и меньшим выделением тепла в линии.

Государство предусматривает, что если коэффициент мощности находится в пределах 0,7-0,9, то 0,5% будет взиматься за каждые 0,01 ниже 0,9, а 1% будет взиматься за каждые 0,01 ниже 0,7 в диапазоне 0,65-0,7 и ниже 0,65, за каждые 0,01 ниже 0,7. 0,65 Если коэффициент мощности пользователя равен 0,6,затемэто (0,9-0,7)/0,01X0,5% + (0,7-0,65)/0,01 X1% + (0,65-0,6)/0,01X2%= 10%+5%+10%=25%

 

Конкретные принципы

Синхронный двигатель переменного тока с постоянными магнитами, ротор не имеет скольжения, электрического возбуждения, а ротор не имеет потерь в железе и меди основной волны. Ротор имеет высокий коэффициент мощности, поскольку постоянный магнит имеет собственное магнитное поле и не требует реактивного тока возбуждения. Реактивная мощность меньше, ток статора значительно снижается, а потери в меди статора значительно уменьшаются. В то же время, поскольку коэффициент полюсной дуги редкоземельного двигателя с постоянными магнитами больше, чем у асинхронного двигателя, когда напряжение и структура статора постоянны, средняя интенсивность магнитной индукции двигателя меньше, чем у асинхронного двигателя. двигатель, и потери в железе невелики. Видно, что синхронный двигатель с редкоземельными постоянными магнитами экономит энергию за счет уменьшения ее различных потерь и не зависит от изменений условий труда, окружающей среды и других факторов.

Характеристики синхронного двигателя с постоянными магнитами

1. Высокая эффективность

Средняя экономия электроэнергии составляет более 10%. Кривая КПД асинхронного двигателя Y2 обычно быстро падает при 60% номинальной нагрузки, а при небольшой нагрузке КПД очень низок. Кривая КПД двигателя с постоянными магнитами высокая и плоская и находится на высоком уровне при 20–120 % номинальной нагрузки. зона эффективности.Согласно измерениям на месте, проведенным несколькими производителями в различных условиях работы, уровень экономии энергии синхронных двигателей с постоянными магнитами составляет 10-40%.

2. Высокий коэффициент мощности

Высокий коэффициент мощности, близкий к 1: синхронный двигатель с постоянными магнитами не нуждается в реактивном токе возбуждения, поэтому коэффициент мощности почти равен 1 (даже емкостный), кривая коэффициента мощности и кривая эффективности высокие и плоские, коэффициент мощности высокий, Ток статора небольшой, потери в меди статора уменьшаются, повышается эффективность. Заводская электросеть может уменьшить или даже отменить компенсацию реактивной мощности конденсатора. В то же время компенсация реактивной мощности двигателя с постоянными магнитами представляет собой компенсацию на месте в режиме реального времени, что делает заводской коэффициент мощности более стабильным, что очень полезно для нормальной работы другого оборудования, снижает реактивную мощность. потеря кабельной передачи на заводе и достигается эффект комплексной экономии энергии.

3. Ток двигателя небольшой.

После внедрения двигателя с постоянными магнитами ток двигателя значительно снижается. По сравнению с двигателем Y2, двигатель с постоянными магнитами имеет значительно меньший ток двигателя при фактических измерениях. Двигатель с постоянными магнитами не требует реактивного тока возбуждения, и ток двигателя значительно снижается. Потери при передаче по кабелю уменьшаются, что эквивалентно расширению пропускной способности кабеля, и на кабеле передачи можно установить больше двигателей.

4. Отсутствие скольжения в работе, стабильная скорость.

Двигатель с постоянными магнитами является синхронным двигателем. Скорость двигателя связана только с частотой источника питания. Когда 2-полюсный двигатель работает от источника питания 50 Гц, скорость строго стабильна и составляет 3000 об/мин.Отсутствие потери вращения, отсутствие проскальзывания, отсутствие влияния колебаний напряжения и размера нагрузки.

5. Повышение температуры на 15-20 ℃ ниже.

По сравнению с двигателем Y2, потери сопротивления двигателя с постоянными магнитами невелики, общие потери значительно уменьшены, а повышение температуры двигателя уменьшено.Согласно фактическим измерениям, при тех же условиях рабочая температура двигателя с постоянными магнитами на 15-20°C ниже, чем у двигателя Y2.

---

Время публикации: 18 апреля 2023 г.