新石化行业高效节能电机应用前景

标题石化行业高效节能电动机的研制及应用前景Ⅰ高效、节能电动机的开发背景Ⅱ高效、节能电动机的技术保障Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景石化行业高效节能电动机的研制及应用前景内容提纲Ⅰ高效、节能电动机的开发背景Ⅱ高效、节能电动机的技术保障Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景Ⅰ高效、节能电动机的开发背景电动机作为最重要的动力设备之一，将电能转换成机械能，驱动着无数的机械设备。从世界领域看,电机的用电量平均下来占全球社会总用电量的５０％以上,占工业制造业用电量的７０％上下。在中国，电动机用电量占社会总用电量的60％以上因而美国、欧洲、加拿大，包括我国在内都相继提出开发高效节能电动机的要求。

Ⅰ高效、节能电动机的开发背景美国

1992

能效政策法令

1997年强制执行欧盟

1999规定Eff1、Eff2、Eff3

2021年强制执行中国

2002GB18613-20022006年修订2021年强制执行IE2高效率IE3超高效率IE4超超高效率IE1标准效率国际电工委员会IEC60034-30Ⅰ高效、节能电动机的开发背景我国石油化工行业经过30多年的迅速开展，石油化工产品在生产能力、产品品种和技术水平上都已具有相当规模和水平，成为我国国民经济的支柱产业。预计，未来3-5年，中国石化行业将迎来新一轮的大开展。国家“十一五〞规划提出石油石化等行业企业要力争在2021年末提前完成单位增加值能耗降低20%,电动机是石化行业不可缺少的驱动力，也是耗能产品。国家开展与改革委员会制定的中国“节能中长期专项规划〞已把高效、节能电动机列入了第十一个五年规划中重点节能推广工程。综上所述，从国际和国内开展趋势来看，高效、节能电动机的研制与推广已是刻不容缓的。Ⅰ高效、节能电动机的开发背景Ⅰ高效、节能电动机的开发背景Ⅱ高效、节能电动机的技术保障Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景Ⅱ高效、节能电动机的技术保障佳电机股份是我国防爆电机、起重冶金电机、局部扇风机、屏蔽电机〔电泵〕的创始厂和主导厂。佳电股份公司作为我国特种电机的龙头企业，技术力量雄厚，设计手段先进。在90年初就开始研制节能电机，相继开发了低压系列隔爆型高效率三相异步电动机、高压系列隔爆型高效率三相异步电动机、TBYC系列永磁三相异步电动机、NEMA系列高效率变频三相异步电动机等。Ⅱ高效、节能电动机的技术保障佳电股份经过多年高效、节能电机的研制历程，积累了丰富的设计、制造经验，形成了佳电股份特有的高效、节能电机设计与制造技术：实测杂散损耗技术为高效、节能电机提供了准确的效率试验值采用先进的工艺方法降低损耗运用先进设计手段进行优化设计Ⅱ高效、节能电动机的技术保障运用先进设计手段进行优化设计Ⅱ高效、节能电动机的技术保障精确直观的SolidWorks三维图纸设计Ⅱ高效、节能电动机的技术保障装配关系总装配外形

SolidWorks实现零部件的预装配Ⅱ高效、节能电动机的技术保障ANSYS软件有限元分析转子离心力分析机座变形量分析Ⅱ高效、节能电动机的技术保障ANSYS在温度场计算上的应用Ⅱ高效、节能电动机的技术保障ANSYS在铸铁机座散热片温度场计算上的应用机座工程图ANSYS模型ANSYS结果Ⅱ高效、节能电动机的技术保障Pumplinx流体分析Ⅱ高效、节能电动机的技术保障Ansoft电磁场分析空载瞬态磁通密度

满载瞬态磁通密度满载瞬态电流密度Ⅱ高效、节能电动机的技术保障资料全部采用具有国内先进水平的PDM系统信息化管理Ⅱ高效、节能电动机的技术保障采用先进的工艺方法降低损耗在降低损耗方面我们掌握了很多确实有效的先进工艺，如：冲片退火、转子外表高温处理、转子脱壳等。实践说明，我们通过采用这些方法对电动机效率的提高是行之有效的。Ⅱ高效、节能电动机的技术保障降低定子铜耗提高冲片及叠片质量，保证槽形整齐度，提高槽利用率使用先进工艺，保证引线电缆与线圈之间充分接触并可靠连接，降低定子电阻选用优质电磁线，保证电阻率稳定德国NN20T高速冲槽机Ⅱ高效、节能电动机的技术保障采用大截面积的转子槽形和加大端环截面，并加大铝的纯度，减少转子铸铝过程中产生缩孔、气孔、细条现象降低转子铝耗Ⅱ高效、节能电动机的技术保障降低铁耗优化槽形设计，使磁密分布合理Ansoft电磁场分析减小冲片毛刺,并进行退火处理选用低耗、优质硅钢片Ⅱ高效、节能电动机的技术保障降低机械耗优化设计风扇、风罩，提高风扇效率选用低摩耗轴承、低摩耗润滑脂提高形位公差精度，防止工艺波动Pumplinx流体分析数控高速立式车床

Ⅱ高效、节能电动机的技术保障降低附加损耗选择合理的槽配合与转子斜槽，削弱齿谐波转子外表进行独有的特殊工艺处理转子采用脱壳处理，防止横向电流所产生的附加损耗。Ⅱ高效、节能电动机的技术保障实测杂散损耗技术为高效、节能电机提供了准确的效率试验值我公司高效、节能电机实测杂耗主要采用美国IEEE112B标准实测杂耗法〔这是国际公认的精确测试方法〕，并根据高效电机实测杂耗的需求，引进了扭矩传感器、扭矩仪等实测杂耗所需试验设备，成功实现了高效电机杂散损耗实测的试验方法，为佳电股份高效率系列电机研发提供了有力保障。我公司出口的NEMA系列高效电机已得到了美国爱默生公司的认可，同时NEMA系列电机效率已得到美国DOE认证。Ⅱ高效、节能电动机的技术保障Ⅰ高效、节能电动机的开发背景Ⅱ高效、节能电动机的技术保障Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点我公司积极吸取国内、外先进经验并结合自身多年来生产电动机的珍贵经验，相继开发了适合石化行业用高效、节能系列电动机，主要有：低压高效、节能系列电动机高压高效、节能系列电动机变频调速系列电动机Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点低压高效、节能系列电动机主要型号低压高效、节能系列电动机YA3系列增安型(18613-2级、IE2)YBX3系列隔爆型(18613-1级、IE3)YB3(YBX2)系列隔爆型(18613-2级、IE2)高效、节能三相异步电动机Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点机座号：H80～H355额定电压：220V、230V、240V、380V、400V、415V、440V〔60Hz〕、660V、690V、720V、220V/380V、230V/400V、240V/415V、380V/660V、400V/690V、415/720V功率等级：0.18kW～315kW极数：2P、4P、6P低压高效、节能系列电动机主要参数Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点低压高效、节能系列电动机执行标准YB3(YBX2)系列低压隔爆型三相异步电动机、YA3系列低压增安型三相异步电动机是根据国、内外市场需要，我公司自主研发的、全新的低压高效、节能产品，其中2P～6P效率指标满足我国GB18613-2006?中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级?中2级目标能效限定值的效率标准要求，同时效率指标满足IEC60034-30中IE2效率标准、欧洲Eff1效率标准。YBX3系列低压隔爆型高效率三相异步电动机是在YB3系列低压隔爆型三相异步电动机的根底上派生的，效率满足GB18613-2006?中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级?中1级能效标准，同时满足IEC60034-30中IE3效率标准。Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点YB3系列电机效率比YB2系列电机效率平均提高了3%左右，且在75%～100%负荷范围内具有较平坦的效率特性。下表列举了22kW到90kW效率增长幅度：以YB3系列电机为例Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点YB3系列电机效率试验值与各标准效率标准值比照表Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点YB3系列电机比YB2系列电机一年的节电量〔按电动机年运行5000小时计算〕Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点YBX3系列电机局部规格效率标准值与IEC60034-30中IE3效率标准的比照表Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点高压高效、节能系列电动机主要型号高压高效、节能系列电动机YA2系列增安型YB2系列隔爆型Y2系列高效、节能三相异步电动机Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点高压高效、节能系列电动机主要参数

额定电压：3kV、6kV、10kV机座号：H355～H560

功率等级：185kW～2240kW极数：2P、4P、6P、8PⅢ高效、节能电动机产品简介及特点高压YB2系列电机效率比YB系列电机的效率增加了1%～2%，产品技术性能指标到达了高于西门子同类产品的技术水平。高压YB2系列电机与YB系列电机效率试验值比照以YB2系列电机为例Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点按电动机年运行5000小时计算，高压YB2系列局部规格电机一年的节电量Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点YB2系列高压隔爆型三相异步电动机实用新型专利证书Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点YB2系列高压隔爆型三相异步电动机节能技术推荐证书Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点高压YB2系列电机与YB系列电机同机座号功率比照Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点变频调速电动机型号变频调速系列电动机YBPT系列高、低压隔爆型变频调速YAPT系列高、低压增安型变频调速YPT系列高、低压变频调速变频调速三相异步电动机Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点变频调速传动是现代电力传动的一个开展方向，它在节能、实现自动化方面作用突出，因而变频电机的应用在世界范围内越来越广泛。佳电股份自1987年为西昌卫星发射中心伸缩杆系统生产了防爆防射线变频调速电动机至今，开展了7个系列变频调速电动机，主要应用于钢铁、煤炭、石油化工、港口码头、国防等领域。电机在由工频供电时，须靠制动器减速，而电机的输出电压和电流是不变的，因此达不到节能的效果。利用变频器供电时，可实现无极调速，即使电流一样，电压几乎和转速成正比下降，消耗电力因而随之降低，也就是说，不管用途如何，利用变频器调整电机转速，可以降低电能的消耗。下面以石化行业常用风机、水泵类负载为例进行说明。

Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点风机、泵类负载特性风机、泵类负载为平方负载即转速降低，转矩也随之降低。P：输出功率〔kW〕T:转矩〔〕n:转速〔r/min〕对于平方转矩负载，有以下关系：电机的输出功率、转速和负载转矩之间的关系如下：流量、风量和转速成正比即Q∝n；扬程、静压和转速的平方成正比H∝n2，所以轴功率与转速的3次方成正比P∝n3。Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点节能效果的估算(针对鼓风机运行特性，对鼓风机的节电量进行估算)通过变频器运行可以节约电费：194400-64800=129600元变频器控制耗电：30kW×0.3×24h×300天×1元/=64800元

估算条件：风机功率30kW，风量60%；运行时间24小时/天、300天/年、电力单价1元/〕挡板控制耗电：30kW×0.9×24h×300天×1元/=194400元Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点Ⅰ高效、节能电动机的开发背景Ⅱ高效、节能电动机的技术保障Ⅲ高效、节能电动机产品简介及特点Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景2021年中国石化高耗低效机专项整治工程是中国石化响应党的十六届五中全会提出“在优化结构、提高效益和降低消耗的根底上实现2021年国内生产总值能源消耗比‘十五’末期降低20%〞的号召，率先启动，由中国石化炼油事业部牵头，带着第一批全国18家炼化分子公司进行的电机改造招标。此次专项整治工程总投资亿元，方案改造6000台高、低压电机。陆续还会有石化事业部的改造，投资也不会低于1亿元。预计整个石化行业陆续将有近200万kW电机由普通电机改造成高效电机，按电动机年运行5000小时计算，每年可节电约2亿，如工业用电按1元/计算，那么每年可节约电费约2亿元。可见高效、节能电机应用前景广阔，同时高效节能电机的开展逐步实现多元化。Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景由主系列高效、节能电机向多样化高效、节能系列电机派生面临国际竞争的压力，主系列高效、节能电机将不再满足国、内外市场多样化的需求，因此派生系列的高效、节能电机也会陆续问世。以低压系列电机为例，如：主系列为YB3系列隔爆型三相异步电动机，可派生YB3〔CT4〕四级隔爆三相异步电动机系列、YB3-H隔爆型船用三相异步电动机系列、YBPT隔爆型变频调速三相异步电动机系列、YBGB管道泵用三相异步电动机系列、YBFB复合型粉尘防爆三相异步电动机系列等型号电机，以此来满足当今世界国、内外不同企业对电动机多样化的需求。Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景由高效率系列电机向超高效率系列电机开展在2021年国家将强制执行GB18613中2级效率指标，那么高效率会逐步向超高效率系列电动机开展。佳电股份在开发YB3〔YBX2〕系列高效率电机之后，随即开发了YBX3系列低压隔爆型高效率三相异步电动机，此系列电动机是佳电股份全新设计的高效产品，设计主要参照GB18613-2006?中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级?标准中的1级效率指标，其效率指标的考核等同于IEC60034-30中IE3效率指标。Ⅳ高效、节能电动机开展及在石化行业的应用前景由恒速电机向变频调速系统节能型式上开展电动机的调速与控制，是工农业各类机械及办公、民生电器设备的根底技术之一。随着电力电子技术、微电子技术的惊人开展，采用“专用变频感应电动机+变频器〞的交流调速方式，正在以其卓越的性能和经济性，在调速领域，引导了一场取代传统调速方式的更新换代的变革。它给各行各业带来的福音在于：使机械自动化程度和生产效率大为提高、节约能源、提高产品合格率及产品质量、电源系统容量相应提高、设备小型化、增加舒适性，目前正以很快的速度取代传统