Передмова

ККД і коефіцієнт потужності - це два різні поняття.Ефективність двигуна означає відношення вихідної потужності двигуна на валу до потужності, яку двигун споживає з мережі, а коефіцієнт потужності означає відношення активної потужності двигуна до повної потужності.Низький коефіцієнт потужності спричинить великий реактивний струм і велике падіння напруги опору лінії, що призведе до низької напруги.Активна потужність збільшується за рахунок збільшення втрат в лінії.Коефіцієнт потужності низький, а напруга і струм не синхронізовані; коли через двигун протікає реактивний струм, струм двигуна збільшується, температура висока, а крутний момент низький, що збільшує втрати потужності в мережі.

Аналіз енергозбереження надвисокого ККД двигуна з постійними магнітами

1. Порівняння ефекту енергозбереження

Трирівневий енергоефективний двигун YX3 має вищу ефективність і коефіцієнт потужності, ніж традиційний звичайний двигун Y2, а також синхронний двигун з постійними магнітами.має більш високий ККД і коефіцієнт потужностініж трирівневий енергоефективний двигун YX3, тому ефект економії енергії кращий.

2. Приклад енергозбереження

Вхідний струм двигуна з постійним магнітом із паспортною потужністю 22 кВт становить 0,95, коефіцієнт потужності 0,95 та ККД двигуна Y2 0,9, коефіцієнт потужності 0,85: I=P/1,73×380×cosφ·η=44A, вхід постійного струм двигуна магніту: I=P/1,73×380×cosφ·η=37A, різниця струму споживання становить 19%

3. Аналіз уявної потужності

Двигун Y2 P=1,732UI=29 кВт Двигун з постійним магнітом P=1,732UI=24,3 кВт Різниця споживаної потужності становить 19%

4. Аналіз енергоспоживання часткового навантаження

Ефективність двигунів Y2 серйозно падає нижче 80% навантаження, а коефіцієнт потужності серйозно падає. Двигуни з постійними магнітами в основному підтримують високу ефективність і коефіцієнт потужності від 20% до 120% навантажень. При часткових навантаженнях двигуни з постійними магнітамиматиВеликі переваги енергозбереження, навіть понад 50% енергозбереження

5. Споживання аналізу марної роботи

Реактивний струм двигуна Y2 зазвичай приблизно в 0,5-0,7 разів перевищує номінальний струм, коефіцієнт потужності двигуна з постійними магнітами близький до 1, і струм збудження не потрібен, тому різниця між реактивним струмом двигуна з постійними магнітами а двигун Y2 становить близько 50%.

6. Аналіз вхідної напруги двигуна

Часто виявляється, що якщо двигун з постійними магнітами замінює двигун Y2, напруга зросте з 380 В до 390 В. Причина: низький коефіцієнт потужності двигуна Y2 спричинить великий реактивний струм, який, у свою чергу, спричинить значне падіння напруги через опір лінії, що призведе до низької напруги. Двигун з постійними магнітами має високий коефіцієнт потужності, споживає низький загальний струм і зменшує падіння напруги в мережі, що призводить до підвищення напруги.

7. Аналіз ковзання двигуна

Асинхронні двигуни зазвичай мають ковзання від 1% до 6%, а двигуни з постійними магнітами працюють синхронно з ковзанням 0. Таким чином, за тих самих умов якість виготовлення двигунів з постійними магнітами на 1%-6% вище, ніж у двигунів Y2 .

8. Аналіз моторної самовтрати

Двигун Y2 потужністю 22 кВт має ККД 90% і самовтрати 10%. Самовтрати двигуна більше 20 000 кіловат за рік безперервної роботи; ККД двигуна з постійними магнітами становить 95%, а його самовтрати - 5%. Приблизно 10 000 кіловат, самовтрати двигуна Y2 вдвічі більші, ніж у двигуна з постійними магнітами.

9. Аналіз національної таблиці винагород і покарань коефіцієнта сили

Якщо коефіцієнт потужності двигуна Y2 становить 0,85, стягуватиметься 0,6% плати за електроенергію; якщо коефіцієнт потужності більше 0,95, плата за електроенергію буде зменшена на 3%. Для двигунів з постійними магнітами, які замінюють двигуни Y2, існує різниця в ціні на електроенергію на 3,6%, а вартість електроенергії за один рік безперервної роботи становить 7000 кіловат.

10. Аналіз закону збереження енергії

Коефіцієнт потужності - це відношення корисної роботи до повної потужності. Двигун Y2 має низький коефіцієнт потужності, низький коефіцієнт використання потужності поглинання та високе енергоспоживання; двигун з постійними магнітами має високий коефіцієнт потужності, хороший коефіцієнт використання поглинання та низьке споживання енергії

11. Аналіз національної етикетки енергоефективності

Енергоефективність другого рівня двигуна з постійними магнітами: найбільш енергозберігаючий двигун Двигун YX3 Енергоефективність третього рівня: звичайний двигун Y2 виключено Двигун: енергоспоживаючий двигун

12. З аналізу національних субсидій на енергоефективність

Державна субсидія на двигуни з другим рівнем енергоефективності значно вища, ніж на двигуни третього рівня енергоефективності. Мета – економія енергії всього суспільства, щоб забезпечити конкурентоспроможність країни у світі. З глобальної точки зору, якщо двигуни з постійними магнітами широко використовуються, коефіцієнт потужності всієї установки буде покращений, з більшою загальною напругою мережі, вищою ефективністю машини, меншими втратами в лінії та меншим виділенням тепла в лінії.

Держава передбачає, що якщо коефіцієнт потужності становить 0,7-0,9, 0,5% стягуватиметься за кожні 0,01 нижче 0,9, а 1% стягуватиметься за кожні 0,01 нижче 0,7 у діапазоні 0,65-0,7 і нижче 0,65 за кожні нижчі 0,65 Якщо коефіцієнт потужності користувача становить 0,6,потімце (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%

 

Специфічні принципи

Синхронний двигун змінного струму з постійним магнітом, ротор не має ковзання, електричного збудження, а ротор не має фундаментальних втрат у залізі та міді. Ротор має високий коефіцієнт потужності, оскільки постійний магніт має власне магнітне поле і не потребує реактивного струму збудження. Реактивна потужність менша, струм статора значно зменшується, а втрати міді статора значно зменшуються. У той же час, оскільки коефіцієнт полюсної дуги двигуна з рідкоземельними постійними магнітами більший, ніж у асинхронного двигуна, коли напруга та структура статора постійні, середня інтенсивність магнітної індукції двигуна менша, ніж у асинхронного двигуна. двигуна, а втрати заліза невеликі. Можна побачити, що синхронний двигун із рідкоземельними постійними магнітами економить енергію, зменшуючи її різні втрати, і на нього не впливають зміни умов праці, навколишнього середовища та інших факторів.

Характеристики синхронного двигуна з постійними магнітами

1. Висока ефективність

Середня економія електроенергії становить більше 10%. Крива ефективності асинхронного двигуна Y2 зазвичай швидко падає при 60% номінального навантаження, а ефективність дуже низька при невеликому навантаженні. Крива ККД двигуна з постійними магнітами є високою та плоскою, і вона знаходиться на високому рівні при 20% до 120% номінального навантаження. зона ефективності.Згідно з вимірюваннями на місці, проведеними кількома виробниками за різних робочих умов, коефіцієнт енергозбереження синхронних двигунів з постійними магнітами становить 10-40%.

2. Високий коефіцієнт потужності

Високий коефіцієнт потужності, близький до 1: синхронному двигуну з постійним магнітом не потрібен реактивний струм збудження, тому коефіцієнт потужності майже дорівнює 1 (навіть ємнісний), крива коефіцієнта потужності та крива ефективності високі та плоскі, коефіцієнт потужності високий, струм статора невеликий, і втрати міді статора зменшуються, покращується ефективність. Заводська електромережа може зменшити або навіть скасувати компенсацію реактивної потужності конденсатора. У той же час компенсація реактивної потужності двигуна з постійними магнітами є компенсацією на місці в режимі реального часу, що робить коефіцієнт потужності заводу більш стабільним, що дуже корисно для нормальної роботи іншого обладнання, зменшує реактивну потужність втрати кабельної передачі на заводі, і досягається ефект комплексного енергозбереження.

3. Малий струм двигуна

Після використання двигуна з постійними магнітами струм двигуна значно зменшується. Порівняно з двигуном Y2 двигун із постійними магнітами має значно менший струм двигуна за фактичними вимірюваннями. Двигун з постійними магнітами не потребує реактивного струму збудження, і струм двигуна значно зменшується. Втрати в кабельній передачі зменшуються, що еквівалентно збільшенню пропускної здатності кабелю, і на кабелі передачі можна встановити більше двигунів.

4. Відсутність ковзання в роботі, стабільна швидкість

Двигун з постійними магнітами є синхронним двигуном. Швидкість двигуна залежить лише від частоти джерела живлення. Коли 2-полюсний двигун працює під джерелом живлення 50 Гц, швидкість строго стабільна на рівні 3000 об/хв.Немає втрати обертання, немає ковзання, не залежить від коливань напруги та розміру навантаження.

5. Підвищення температури на 15-20 ℃ нижче

У порівнянні з двигуном Y2, втрати опору двигуна з постійним магнітом невеликі, загальні втрати значно зменшені, а підвищення температури двигуна зменшено.Відповідно до фактичних вимірювань, за тих самих умов робоча температура двигуна з постійним магнітом на 15-20°C нижча, ніж у двигуна Y2.

---

Час публікації: 18 квітня 2023 р