电机系统节能技术

第九节电机系统节能技术，第一部分。了解内容(第一部分)电机系统的组成和运行现状：1。电机系统包括电机、拖动装置、传输系统、控制系统和管网负载。电机系统首先通过电机将电能转化为机械能，然后通过拖动设备实现各种所需功能。2.电机和拖动设备的效率低。电机产品的效率比国外先进水平低2% 5%。风机、泵和压缩机的产品效率比国外先进水平低2% 4%。3.系统运行效率低。系统匹配不合理，“大马拉车”现象严重，设备长时间低负荷运行，大部分风机和水泵采用机械节流调节，系统运行效率比国外先进水平低10% 20%。(2)变频调速控制方法及实例1，频率范围内的频率调节低于工作频率范围2，频率范围内的频率调节高于工作频率范围3，转差频率控制变频调速控制实例见P83，(3)当前电机系统节能技术的发展趋势是：电机应高效智能化，应开发高效电机，并将变频可控系统集成到电机系统中，可节能20-30%；电机系统应该是变频的和基于信息的。在智能电机的基础上，应开发使用现场总线技术的产品，以简化结构和提高系统的可靠性。对现有系统和设备进行改造，用先进的电力电子技术改造传统的机械传动方式，采用交流调速代替DC调速，采用装有减速装置的电气传动系统，采用基于现场总线的多功能可通信智能电机等。优化电机系统的运行和控制，推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统等。将使电机系统达到可观的节能效果。根据工作电源的不同，电机可分为交流电机和DC电机，其中交流电机分为单相电机和三相电机、异步电机和同步电机。2.根据转子结构分类，异步电动机可分为笼型异步电动机和绕线式异步电动机。(2)普通电机的工作特性，1。异步电动机的工作特性，包括速度特性、电流特性、转矩特性、功率因数特性、效率特性。2.DC电机的工作特性，包括速度特性、电流特性、转矩特性、效率特性。3.同步电机的运行特性，包括电流特性、转矩特性、功率因数特性和效率特性。特性图见第74-76页，共节能技术页(上)。异步电动机的工作特性图如下。异步电动机的运行特性，1。速度特性，2。扭矩特性，3。电流特性，4。效率特征，3。常见机械载荷的特性，1。水泵的负载特性。2.风扇的负载特性。3.恒功率负载特性。恒功率负载的特点是扭矩通常与转速成反比，其乘积(即功率)保持大致相同。塑料薄膜生产线中金属切割机、轧机、造纸机、卷取机、开卷机等的主轴。4.恒定扭矩负载特性。恒定扭矩负载的特性意味着负载扭矩在任何转速下总是保持恒定或基本恒定，而与转速无关。例如，传送带、混合机、挤出机、摩擦机、起重机、起重机。水泵型负荷特性，1Q-H q-h特性曲线2Q-N q-n特性曲线3Q- q-特性曲线，(4)电机容量根据水泵和风机运行点的要求选择，1。当电机负载率在0.7和1之间时，效率和功率因数相对较高。对于负载基本恒定的电机，如果电机的输出功率为p，则电机的额定功率根据当电源频率增加时，同步速度增加，电机速度也增加。当电源频率降低时，电机的转速也会降低。当p固定时，电机的转速与电源的频率f成正比。这种通过变频器改变电源频率的调速过程称为变频调速。(1)驱动风扇和泵负载的电机的节能1。选择节能电机、风扇和泵。2.根据正常运行流量1.11.15倍和风压裕量不大于10%的要求，考虑选用风机。3.选择泵时，在满足要求的最大压力条件下，其额定流量为正常运行流量的1.11.5倍，扬程裕量不大于8%。4.根据负载功率的大小，合理选择电机的额定功率，使电机运行时的平均负载率在0.7-1之间，以保证电机的高效运行。(2)电机软启动的特点及节能分析。1.在电机软启动期间，启动电流从零线性上升到设定值，没有冲击电流。2.软启动器可以引入电流闭环控制，在启动过程中保持电机恒定，保证电机平稳启动。3.起动过程的各种参数可根据负载特性进行调整，以确保电机处于最佳起动状态。4.空载或轻载时电机的输入电压降低，电机损耗降低，功率因数提高，线损降低。5.具有过载、过流、断相、过热等保护功能，提高了设备的可靠性。(3)变频调速节能技术分析。当通常配置风扇、泵和压缩机时，它们的额定流速高于实际所需的流速。其次，生产条件变化时，对流量的需求也会发生变化，因此需要对流量进行调整。如果采用节流调节，会造成能量损失。如果采用变频调速来调节流量，可以达到更好的节电效果。例如，当某个风扇运行时，其转速为n1，轴功率为P1。通过变频调速，风机转速降至n2，轴功率降至P2。轴功率与风扇转速之间有如下关系，即风扇两种工况下的轴功率比是转速比的立方。如果风扇转速下降10%，轴功率将下降27.1%。(4)空气压缩机的节能措施。1.选择节能电机。2.合理配置电机和压缩机之间的传动装置，减少机械传动时的能量损失，提高传动效率。3.在空气压缩机内部的活塞和缸套之间保持良好的润滑，以减少摩擦损失。4.减少气体回路系统的压力损失和泄漏。5.降低冷却水的入口温度，增加冷却水的流量，及时清除冷却器中的沉积物，使用软化水提高冷却器的换热性能。(4)空气压缩机的节能措施。7.在满足生产要求的前提下，适当降低排气压力可以节约电能。8.采用变频调速技术。(5)制冷压缩机的节能措施。