李曉文節(jié)電措施

1、節(jié)電措施節(jié)電措施焦化廠洗煤裝備部李曉文2 電動機的節(jié)電技術(shù)本章主要內(nèi)容：1、生產(chǎn)機械的負荷曲線2、電動機的能量損耗3、電動機的特性曲線4、電動機的合理選用5、電動機的經(jīng)濟運行3 電動機的節(jié)電技術(shù)6、電動機無功功率就地補償技術(shù)7、電動機調(diào)速節(jié)能技術(shù)8、繞線式異步電動機同步運行技術(shù)9、電動機的節(jié)能改造。4 電動機的節(jié)電技術(shù)引用標(biāo)準：GB/T3485-1998評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則GB/T755.2-2003 旋轉(zhuǎn)電機確定損耗和效率的試驗方法GB/T1032-2005三相異步電動機試驗方法GB/T12497-2006三相異步電動機經(jīng)濟運行GB/T156-2007標(biāo)準電壓5 電動機的節(jié)電技術(shù)GB18

2、613-2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級GB/T4942.1-2006旋轉(zhuǎn)電機整體結(jié)構(gòu)的防護等級GB755-2008旋轉(zhuǎn)電機定額和性能GB/T997-2008 旋轉(zhuǎn)電機結(jié)構(gòu)型式、安裝型式及接線盒位置的分類6 電動機的節(jié)電技術(shù)電動機是最大的電力消費用戶，消耗了總電量的60%以上，其中三相異步電動機，占電動機總?cè)萘康?0%-90%，使用的面廣，對生產(chǎn)的影響很大。為掌握電動機的節(jié)電技術(shù)，必須了解生產(chǎn)機械的負荷曲線，掌握電動機的基本知識。7 電動機的節(jié)電技術(shù)第一節(jié) 生產(chǎn)機械的負荷曲線一、生產(chǎn)機械的負荷曲線 定義：生產(chǎn)機械所消耗的有功功率隨時間而變化的曲線稱為生產(chǎn)機械的負荷曲線。 出處：

3、該曲線是根據(jù)測定數(shù)據(jù)繪制出來的。8 電動機的節(jié)電技術(shù) 根據(jù)測定部位不同，曲線分為3類：生產(chǎn)機械的電動機輸入功率負荷曲線生產(chǎn)機械的電動機輸出功率負荷曲線生產(chǎn)機械固有的負荷曲線。 特點：生產(chǎn)機械固有的負荷曲線與生產(chǎn)機械的電動機輸出功率負荷曲線完全相同。9 電動機的節(jié)電技術(shù)二、生產(chǎn)機械的負荷曲線分類10 電動機的節(jié)電技術(shù)第二節(jié) 電動機的能量損耗一、電動機能量損耗種類當(dāng)電動機將輸入的電能轉(zhuǎn)換為機械能輸出時，總是要產(chǎn)生一定的能量損耗。GB/T755.2-2003旋轉(zhuǎn)電機(牽引電機除外)確定損耗和效 率的試驗方法中規(guī)定：11 電動機的節(jié)電技術(shù)電動機能量損耗：電動機能量損耗：3 3種種1 1、恒定損耗、恒定

4、損耗2 2、負載損耗、負載損耗3 3、負載雜散損耗、負載雜散損耗12 電動機的節(jié)電技術(shù)1、恒定損耗（3種）： 磁路中的鐵耗（主磁場在電動機鐵心中交變而引起的渦流損耗和磁滯損耗）以及其他金屬件中的空載雜散損耗。13 電動機的節(jié)電技術(shù)摩擦耗(軸承、運行時不提升的電刷)，但不包括獨立潤滑系統(tǒng)中的損耗。公用軸承，不論是否隨機供給，應(yīng)單獨列出其損耗。注 :如需要獨立潤滑系統(tǒng)中的損耗，則應(yīng)單獨列出。14 電動機的節(jié)電技術(shù)總風(fēng)耗，包括與電機成為一體的風(fēng)扇以及輔機(如有)所消耗的功率。其它與電機并不成為一體的輔機，如風(fēng)機、水泵、油泵的損耗。雖然專供此電機使用僅在協(xié)議有規(guī)定才計入作為損耗。注：如需要獨立通風(fēng)系統(tǒng)

5、的損耗，應(yīng)單獨列出。15 電動機的節(jié)電技術(shù)2、負載損耗（3種）： 初級繞組的I2R損耗（銅耗）； 次級繞組的I2R損耗（銅耗）； 電刷中的電損耗(如有)。銅耗：電動機運行時，定子、轉(zhuǎn)子繞組通過電流而引起的損耗，約占總損耗的20%-70% 。16 電動機的節(jié)電技術(shù)3、負載雜散損耗（2種）： 由于負載而在鐵心以及導(dǎo)線以外的其他金屬件中引起的損耗。 初級、次級繞組導(dǎo)線中由于與電流有關(guān)的磁通脈動所引起的渦流損耗。注：1、和項中的損耗有時稱為雜散損耗，但不包括空載雜散損耗17 電動機的節(jié)電技術(shù)2、對于由主軸拖動的進相機等輔助電機，其損耗可用與同步電機的勵磁機損耗同樣方法計算，單獨驅(qū)動的進相機或調(diào)控設(shè)備的

6、損耗應(yīng)根據(jù)主電機的額定情況單獨列出，這些損耗可根據(jù)有關(guān)設(shè)備的標(biāo)準試驗方法確定。18 電動機的節(jié)電技術(shù)二、有效降低電動機損耗措施減少電動機損耗應(yīng)該著眼于主要損耗分量的下降。對于小功率電機：銅耗占主要比例，應(yīng)該從適當(dāng)增加有效材料使用，增大導(dǎo)線截面來降低繞組電阻，達到降低損耗，提高效率的目的。19 電動機的節(jié)電技術(shù)對于較大功率電動機：主要損耗在機械損耗及雜散損耗上，應(yīng)該通過各種措施減少通風(fēng)系統(tǒng)損失和雜散損耗。降耗的主要措施：（主要是指從設(shè)計、材料、制造工藝方面來實現(xiàn)的） 20 電動機的節(jié)電技術(shù)1、降低銅耗降低定子銅耗：增加導(dǎo)線截面積；減小定子電流；縮短繞組端頭長度；采用耐高溫、較薄絕緣材料，提高繞組

7、槽滿率（填充系數(shù)）。21 電動機的節(jié)電技術(shù)降低轉(zhuǎn)子銅耗：增加導(dǎo)線截面積和轉(zhuǎn)子端環(huán)尺寸；減小轉(zhuǎn)子電流；改進轉(zhuǎn)子導(dǎo)體鑄造方法，提高轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及端環(huán)導(dǎo)電率。22 電動機的節(jié)電技術(shù)2、降低鐵耗增加鐵心長度采用低損耗鐵心材料，如冷軋硅鋼片采用較薄的硅鋼片降低磁通密度 23 電動機的節(jié)電技術(shù)3、降低機械損耗改進風(fēng)扇設(shè)計，提高風(fēng)扇效率；采用低損耗的冷卻風(fēng)扇；采用優(yōu)質(zhì)、低摩擦軸承；采用低損耗（摩擦系數(shù)小、性能好）潤滑脂；安裝良好，同心度高。24 電動機的節(jié)電技術(shù)4、減少雜散損耗選擇合適的繞組型式和節(jié)距選擇合適的槽配合和轉(zhuǎn)子槽斜度選擇最佳氣隙長度轉(zhuǎn)子槽特殊絕緣處理改進轉(zhuǎn)子表面切削加工方法25 電動機的節(jié)電技術(shù)三、

8、電網(wǎng)質(zhì)量對電動機損耗的影響由于電網(wǎng)質(zhì)量原因，如：電壓波動、頻率下降或上升以及網(wǎng)內(nèi)高次諧波的注入，都會造成三相異步電動機損耗增加。26 電動機的節(jié)電技術(shù)第三節(jié) 電動機的特性曲線一、電動機的效率曲線二、電動機的功率因數(shù)曲線三、電動機特性曲線分析27 電動機的節(jié)電技術(shù)電動機效率曲線：電動機效率隨負載率而變化的曲線。28 電動機的節(jié)電技術(shù) 電動機功率因數(shù)曲線：電動機的功率因數(shù)隨負載率而變化的曲線。29第四節(jié) 電動機的合理選用一、選用電動機的原則及步驟1、選用電動機的原則 根據(jù)負載曲起動特性及運行特性，選出最適于這些特性的電動機，滿足生產(chǎn)機械工作過程中的各種要求。 電動機的節(jié)電技術(shù)30 選擇具有與使用場

9、所的環(huán)境相適應(yīng)的防護方式及冷卻方式的電動機，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能適合電動機所處環(huán)境條件。 電動機的節(jié)電技術(shù)31 計算相確定合適的電動機容量。通常設(shè)計制造的電動機，在75%100%額定負載率時，效率最高。因此應(yīng)使設(shè)備需求的容量與被選電機的容量差值為最小，使電機的功率被充分利用。 電動機的節(jié)電技術(shù)32 選擇可靠性高、便于維護的電動機。 考慮到互換性，盡量選擇標(biāo)準電動機。 為使整個系統(tǒng)高效率運行，要綜合考慮電機的極數(shù)及電壓等級。 電動機的節(jié)電技術(shù)332、選用電動機的主要步驟 根據(jù)生產(chǎn)機械性能的要求，選擇電動機的種類。 根據(jù)電源的情況，選擇電動機額定電壓。 電動機的節(jié)電技術(shù)34 根據(jù)生產(chǎn)機械所要求的轉(zhuǎn)速以及傳

10、動設(shè)備的情況，選擇電動機額定轉(zhuǎn)速。 根據(jù)電動機和生產(chǎn)機械安裝的位置和場所環(huán)境，選擇電動機的結(jié)構(gòu)及防護型式。 根據(jù)生產(chǎn)機械所需要的功率和電動機的運行方式，選擇電動機的額定功率。 電動機的節(jié)電技術(shù)35二、有關(guān)三相異步電動機選擇的規(guī)定電動機的合理選擇，是確保電動機經(jīng)濟運行的先決條件。GB/T12497-2006三相異步電動機經(jīng)濟運行對電動機類型的選型，額定功率選擇，工作電壓選擇，轉(zhuǎn)速選擇，轉(zhuǎn)矩選擇，電動機安裝作了相應(yīng)的規(guī)定。 電動機的節(jié)電技術(shù)36 電動機類型的選擇選擇電動機的種類，必須從技術(shù)和經(jīng)濟兩方面考慮。首先要求電動機的機械特性完全滿足生產(chǎn)機械的需要，其次要求電動機的構(gòu)造簡單、價格便宜、運行可靠

11、、維修方便。 電動機的節(jié)電技術(shù)37GB/T12497-2006三相異步電動機經(jīng)濟運行規(guī)定的電動機類型的選擇原則： 電動機選用前應(yīng)充分了解被拖動機械的負載（以下簡稱負載）特性，該負載對起動、制動、調(diào)速無特殊要求時應(yīng)選用籠型異步電動機。從節(jié)能角度考慮應(yīng)首先選用符合 電動機的節(jié)電技術(shù)38GB18613-2006的電動機，不應(yīng)選用國家明令淘汰的產(chǎn)品。 負載對起動、制功、調(diào)速有特殊要求時，所選擇的電動機應(yīng)滿足相應(yīng)的堵轉(zhuǎn)矩與最大轉(zhuǎn)矩要求，所選電動機應(yīng)能與調(diào)速方式合理匹配。 電動機的節(jié)電技術(shù)39 應(yīng)依據(jù)電動機的工作是否處于易燃、易爆、粉塵污染、腐蝕性氣體、高溫、高海拔、高濕度、水淋和潛水工作環(huán)境，選擇相應(yīng)的

12、防護類型、外殼防護等級和電動機的絕緣等級。 電動機的節(jié)電技術(shù)40 拖動高精度加工機械和有靜音環(huán)境要求的電動機，應(yīng)按要求選用有精確速度控制、低振動和低噪聲設(shè)計的電動機。 應(yīng)依據(jù)負載要求，選擇具有合適的安裝尺寸與連接方式。 電動機的節(jié)電技術(shù)41 電動機額定功率的選擇正確選擇電動機額定功率對提高電力拖動的濟運行水平、減少能耗，提高經(jīng)濟效益具有重要意義。容量選的小，則不能滿足生產(chǎn)機械正常運行，容量選的大，則浪費投資，浪費能源。 電動機的節(jié)電技術(shù)421、正確選擇電動機功率的原則 電動機應(yīng)能勝任生產(chǎn)機械的負載和所需的起動轉(zhuǎn)距。 電動機在工作時，其發(fā)熱應(yīng)接近，但不得超過其許可的工作溫度。 電動機的節(jié)電技術(shù)4

13、3 電動機應(yīng)有一定的過載能力，以保證在短時過載情況下能正常工作。2、電動機額定功率的選擇 GB/T12497-2006三相異步電動機經(jīng)濟運行對電動機額定功率的選擇作如下規(guī)定：（3個方面） 電動機的節(jié)電技術(shù)44 應(yīng)依據(jù)反映負載變化規(guī)律的負荷曲線，確定經(jīng)濟負載率（電動機效率最高時的負載率）。 應(yīng)根據(jù)負載的類型和重要性確定適當(dāng)?shù)膫溆孟禂?shù)。具有長期連續(xù)運行或穩(wěn)定負載的電動機，應(yīng)使電動機的負載率接近綜合經(jīng)濟負載率（電動機綜合效率最高時的負載率）。 電動機的節(jié)電技術(shù)45 年運行時間大于3000h、負載率大于60%的電動機，應(yīng)優(yōu)先選用能效指標(biāo)符合GB18613-2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等

14、級中節(jié)能評價值的節(jié)能電動機。 電動機的節(jié)電技術(shù)46 根據(jù)電動機不同的運行狀態(tài)，選擇電動機的額定功率。 GB755-2008旋轉(zhuǎn)電機定額和性能將電動機分為10種工作制類型：S1S10 電動機的節(jié)電技術(shù)47 S1工作制連續(xù)工作制保持在恒定負載下運行至熱穩(wěn)定狀態(tài)。 電動機的節(jié)電技術(shù)48 S2工作制短時工作制 在恒定負載下按給定的時間運行，電機在該時間內(nèi)不足以達到熱穩(wěn)定，隨之停機和斷能，其時間足以使電機再度冷卻到與冷卻介質(zhì)之差在2K以內(nèi)。 電動機的節(jié)電技術(shù)49 電動機的節(jié)電技術(shù) S3工作制斷續(xù)周期工作制標(biāo)以負載持續(xù)率。例:S3 25%50 電動機的節(jié)電技術(shù) S4工作制包括起動的斷續(xù)周期工作制 標(biāo)注：例

15、:S4 25% JM=0.15kgm2 Jext=0.7kgm251 電動機的節(jié)電技術(shù) S5工作制包括電制動的斷續(xù)周期工作制 標(biāo)注：例:S5 25% JM=0.15kgm2 Jext=0.7kgm252 電動機的節(jié)電技術(shù) S6工作制連續(xù)周期工作制應(yīng)標(biāo)以負載持續(xù)率。例:S6 40%53 電動機的節(jié)電技術(shù) S7工作制包括電制動的連續(xù)周期工作制 標(biāo)注：例:S7 JM=0.4kgm2 Jext=7.5kgm254 電動機的節(jié)電技術(shù) S8工作制-包括負載-轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化的連續(xù)周期工作制 例:S8 JM=0.5kgm2 Jext=6kgm216kW 740r/min 30% 40kW 1460r/min 3

16、0%25kW 980r/min 40%55 電動機的節(jié)電技術(shù) S9工作制負載和轉(zhuǎn)速作非周期變化的工作制56 電動機的節(jié)電技術(shù) S10工作制離散恒定負載和轉(zhuǎn)速工作制標(biāo)注：例:S10 P/ t = 1.1/0.4；1/0.3；0.9/0.2；r/0.1 TL=0.6 57額定值rated value ：通常由制造廠對電機在規(guī)定運行條件下所指定的一個量值。注:額定電壓或電壓范圍指的是線端額定電壓或電壓范圍。定額rating:一組額定值和運行條件。 電動機的節(jié)電技術(shù)58電動機定額類別的選定：按一般用途制造的電機應(yīng)具有連續(xù)工作制定額，并能以S1工作制運行。如用戶未表明工作制，則認為是S1工作制，其定額為

17、連續(xù)工作制定額。 電動機的節(jié)電技術(shù)59對用于短時工作制定額的電機，其定額應(yīng)以S2工作制為基準。對用于可變負載或負載包括空載、停機和斷能的電機，其定額應(yīng)為以S3S8工作制之一為基準的周期工作制定額。 電動機的節(jié)電技術(shù)60對用于轉(zhuǎn)速變化負載亦變化，包括過載的電機，其定額應(yīng)為以S9工作制為基準的非周期工作制定額。對用于離散恒定負載，包括過載或空載(或停機和斷能)的電機，其定額應(yīng)為以S10工作制為基準的離散恒定負載定額。 電動機的節(jié)電技術(shù)61溫度修正溫度修正我國規(guī)定40為標(biāo)準環(huán)境溫度，如果電動機工作環(huán)境溫度高于或低于標(biāo)準環(huán)境溫度40較大時，電動機的選擇功率應(yīng)進行校正。高于標(biāo)準環(huán)境溫度40降低容量使用；

18、低于標(biāo)準環(huán)境溫度40增加容量使用。 電動機的節(jié)電技術(shù)62電動機溫升還與海拔有關(guān)，海拔愈高，空氣愈稀薄，雖氣溫下降，但散熱條件惡化。海拔1000米以下，不必進行修正海拔1000米以上，對于非特殊設(shè)計的高原電動機，必須降低功率使用。 電動機的節(jié)電技術(shù)63 電動機轉(zhuǎn)速選擇（GB/T12497-2006）在滿足傳動要求的前提下，選擇電動機轉(zhuǎn)速時應(yīng)減少機械傳動級數(shù)。需要調(diào)速的負載應(yīng)根據(jù)調(diào)速范圍、效率、對轉(zhuǎn)矩的影響以及長期經(jīng)濟效益等因素，選擇合理的調(diào)速方式和電動機。 電動機的節(jié)電技術(shù)64 電動機轉(zhuǎn)矩選擇（GB/T12497-2006） 電動機應(yīng)滿足負載的堵轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩的需要。 對有頻繁起動、沖擊負載和高

19、起動轉(zhuǎn)矩等特殊要求的負載應(yīng)選用相應(yīng)的專用電動機并進行轉(zhuǎn)矩校驗。 電動機的節(jié)電技術(shù)65 電動機外部結(jié)構(gòu)型式和防護等級的選擇合理選用電動機外部結(jié)構(gòu)型式對其安全性、經(jīng)濟運行有密切的關(guān)系。 電動機的外部結(jié)構(gòu)型式按照外殼防護型式、通風(fēng)方式、冷卻方式分類。 電動機的節(jié)電技術(shù)66電動機的外殼防護型式，應(yīng)按GB4942.1-2006旋轉(zhuǎn)電機整體結(jié)構(gòu)的防護等級（IP代碼）-分級 規(guī)定選用；框內(nèi)數(shù)字越大，表示縫隙越小或防護的方位越越全面。 電動機的節(jié)電技術(shù)67電動機的冷卻方式，應(yīng)按GB1993-1993旋轉(zhuǎn)電機冷卻方法規(guī)定選用；電動機的安裝結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)按GB/T 997-2008 旋轉(zhuǎn)電機結(jié)構(gòu)型式、安裝型式及接線

20、盒位置的分類（IM代碼）選用，并與機械相適應(yīng)。 電動機的節(jié)電技術(shù)68 根據(jù)電動機使用環(huán)境條件，選擇適宜的外部結(jié)構(gòu)和型式。如果環(huán)境比較干燥，防護要求較低時，宜選用IP23防護等級。 電動機的節(jié)電技術(shù)69 電動機電源電壓的選擇依據(jù)GB12497-2006中4.1.3規(guī)定：電動機的工作電壓應(yīng)與供電電壓相適應(yīng)。額定容量大于200kW的電動機宜優(yōu)先選用高壓電動機。運行在可調(diào)速狀態(tài)的電動機宜選用較低額定電壓等級。 電動機的節(jié)電技術(shù)70GB156-2003標(biāo)準電壓規(guī)定：標(biāo)稱電壓220Vl000V之間的交流系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的標(biāo)準電壓為：220/380；380/660；1000。標(biāo)稱電壓l000V以上至35kV的

21、交流系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的標(biāo)準電壓為:3、6、10、20、35 電動機的節(jié)電技術(shù)71三、節(jié)能型電動機及其選用GB18613-2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級中4.5節(jié)：4.5 節(jié)能電動機的評價4.5.1 電動機節(jié)能評價值 電動機的節(jié)電技術(shù)72電動機節(jié)能評價值在額定輸出功率和75%額定輸出功率的效率均應(yīng)不低于表1中2級的規(guī)定。4.5.2 功率因數(shù)電動機的功率因數(shù)應(yīng)符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準規(guī)定的數(shù)值。 電動機的節(jié)電技術(shù)73第五節(jié) 電動機的經(jīng)濟運行電動機經(jīng)濟運行是指電動機在滿足生產(chǎn)機械運行要求時，以節(jié)能和提高綜合經(jīng)濟效益為原則，選擇電動機類型、運行方式及功率匹配，使電動機在效率高，損耗低，經(jīng)濟效益

22、最佳狀態(tài)下運行。 電動機的節(jié)電技術(shù)74一、電動機的經(jīng)濟負載率GBT12497-2006異步電動機經(jīng)濟運行術(shù)語和定義： 電動機經(jīng)濟運行：在滿足被拖動負載工作特性要求的前提下，安全可靠、不影響生產(chǎn)、 電動機的節(jié)電技術(shù)75不帶來負面環(huán)境影響、節(jié)約電能與運行維護費用的運行方式。 經(jīng)濟負載率：電動機效率最高時的負載率。（當(dāng)電動機的固定損耗與可變損耗相等時，其效率最高）。 電動機的節(jié)電技術(shù)76 綜合經(jīng)濟負載率：電動機綜合效率最高時的負載率。 無功經(jīng)濟當(dāng)量：電動機運行時每1kvar無功功率所引起的電網(wǎng)有功功率損耗。 電動機的節(jié)電技術(shù)77 電動機綜合功率損耗：電動機運行時的有功功率損耗與無功功率使電網(wǎng)增加的有

23、功功率損耗之和。 電動機綜合功率消耗：電動機的輸出功率與對應(yīng)的綜合功率損耗之和。 電動機的節(jié)電技術(shù)78電動機綜合效率：電動機的輸出功率與對應(yīng)的綜合功率消耗之比。電動機額定綜合效率：電動機在額定負載運行時的綜合效率。負載系數(shù)：電動機輸出功率與其額定功率之比，以百分率表示的負載系數(shù)稱為負載率。 電動機的節(jié)電技術(shù)79 加權(quán)平均綜合效率：能源利用效率在一定的時間段，按不同負載率下運行的時間加權(quán)平均的綜合效率。 電動機的節(jié)電技術(shù)80二、電動機輕載節(jié)電器及其應(yīng)用當(dāng)電動機處于輕載、空載時，功率因數(shù)和運行效率均很低。采用電動機輕載節(jié)電器可使電動機處于輕載、空載時降低電動機的端電壓，達到節(jié)能的效果。適用于：恒轉(zhuǎn)

24、矩變功率負荷；短時性、間歇性、周期性負荷；風(fēng)機、泵類負荷。 電動機的節(jié)電技術(shù)81三、電動機的節(jié)能更換GBT12497-2006異步電動機經(jīng)濟運行：6 電動機更換或改造：1、更換或改造的基本要求 當(dāng)電動機處于非經(jīng)濟運行狀態(tài)，采取更換或改造措施時，必須滿足被拖動機械負載的 電動機的節(jié)電技術(shù)82電動機輕載節(jié)電器原理圖 電動機的節(jié)電技術(shù)自動跟蹤相位角的變化，自動跟蹤相位角的變化，控制導(dǎo)通角的大小，可以控制控制導(dǎo)通角的大小，可以控制輸出功率的大小，實現(xiàn)無沖擊輸出功率的大小，實現(xiàn)無沖擊啟動，輕載降壓的功能。啟動，輕載降壓的功能。83要求，使電動機運行的負載率在接近綜合經(jīng)濟負載率。使更新或改造后電動機的綜合

25、功率損耗小于原電動機的綜合功率損耗。 應(yīng)根據(jù)工作環(huán)境、拖動負載更換電動機，在國家現(xiàn)行系列產(chǎn)品中合理選擇。電動機的更換應(yīng)符合GBT12497-2006中4.1規(guī)定。 電動機的節(jié)電技術(shù)84 電動機更換或改造應(yīng)使用壽命周期成本分析方法進行經(jīng)濟性的檢驗。2、起動性能校驗更換或改造電動機應(yīng)進行起動性能的校驗。 電動機的節(jié)電技術(shù)85第六節(jié) 電動機無功功率就地補償技術(shù)工礦企業(yè)消耗的無功功率中，異步電動機約占70%，因此對于電動機采用就地?zé)o功功率補償以提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，節(jié)約電能，減少運行費用以及提高電能質(zhì)量，具有重要的意義。 電動機的節(jié)電技術(shù)86 電動機的節(jié)電技術(shù)87在交流電路中感性負載：電壓超前于電流

26、90度（周波1/4）容性負載：電流超前于電壓90度（周波1/4） 電動機的節(jié)電技術(shù)88一、電動機無功功率就地補償?shù)淖饔?、無功功率就地補償?shù)脑?電動機的節(jié)電技術(shù)補償前：有功功率補償前：有功功率P P，有功電流，有功電流I Ip p, , 無功電流I Iq q，無功功率Q1,輸入電流I1，功功率因數(shù)率因數(shù)coscos1 1。補償后：當(dāng)采用電容量為補償后：當(dāng)采用電容量為Q Qc c，即電容，即電容電流為電流為I Ic c，無功電流變?yōu)?，無功電流變?yōu)镮 Iq2q2=I=Iq q-I-Ic c，無功，無功功率變?yōu)楣β首優(yōu)镼 Q2 2=Q=Q1 1-Q-Qc c，輸入電流為I2，I2I1，功率因數(shù)為為

27、coscos2 2， coscos2 2 coscos1 1。pI PUcQQQ22cqq2III11 IS22 IScI cQ12q1I Q892、無功功率就地補償?shù)淖饔?可減少供電網(wǎng)配電變壓器、低壓配電線路的負荷電流； 可減少配電線路的導(dǎo)線截面和企業(yè)配電變壓器的容量； 電動機的節(jié)電技術(shù)90 可減少企業(yè)配變及配電網(wǎng)的功率損耗； 補償點的無功經(jīng)濟當(dāng)量最大，因而降損效果更好； 可降低電動機的起動電流。 電動機的節(jié)電技術(shù)91二、在技術(shù)上應(yīng)注意的問題1、防止產(chǎn)生自勵采用電容器就地補償?shù)碾妱訖C，如補償容量過大，切斷電源后，由于其慣性作用下繼續(xù)運行，使電動機的磁場得到自勵而產(chǎn)生電壓， 電動機的節(jié)電技術(shù)9

28、2U=U(Qc/Ss)(Ss:短路容量)。因此，并聯(lián)電容器國家標(biāo)準規(guī)定：“工頻長期過電壓值最多不超過1.1倍額定電壓”，當(dāng)電容器容量Qc較大時，必須符合Qc0.1Ss的條件。電網(wǎng)中的諧波合成電流的有效值不能超過電容器額定電流的35%。 電動機的節(jié)電技術(shù)933、防止維持電壓時間過長采用就地補償后，電源切斷后，電動機端電壓衰減到零的時間比電動機惰行時間長，若補償過量，維持電壓持續(xù)的時間較長，對于需要自動投切的電動機，由于激勵的增加，電動機端電壓將升高到不允許的程度。 電動機的節(jié)電技術(shù)944、防止系統(tǒng)諧波的影響對于系統(tǒng)中有諧波源的供電線路，如大于以下技術(shù)數(shù)值，必須采取增設(shè)電抗器等措施：（1）晶閘管裝

29、置容量kW值，大于變電所總負荷容量kVA值的40%； 電動機的節(jié)電技術(shù)95（2）晶閘管裝置kW值與電容器安裝處短路容量kVA值之比0.05；（3）產(chǎn)生諧波的設(shè)備，其kW值變壓器的25%，或與電容器安裝處的短路容量kVA值之比1/80。 電動機的節(jié)電技術(shù)96四、電動機無功功率就地補償方式 電動機的節(jié)電技術(shù)1、直接單獨就地補償：97 電動機的節(jié)電技術(shù)2、控制式單獨就地補償：98五、電動機無功功率就地補償?shù)膽?yīng)用范圍1、長期連續(xù)運行（2000小時/年）的電動機，經(jīng)常輕載或空載運行的電動機。2、離供電變壓器或配電母線距離較遠的電動機（10m），高壓電動機按表2-31和表2-32中的L值具體規(guī)定實施。 電

30、動機的節(jié)電技術(shù)99 3、電動機的容量，高壓電動機90kW以上，低壓電動機5.5kW以上。 4、供電線路已達滿負載，線路壓降較大，導(dǎo)線溫度較高，尚需增加其他負載，或需調(diào)換較大容量的用電設(shè)備，經(jīng)采取就地補償后不需增加和調(diào)換線路的情況最為適合。 5、其控制方式按具體要求選擇，以安全運行為主。 電動機的節(jié)電技術(shù)100第七節(jié) 電動機調(diào)速節(jié)能技術(shù) 電動機的節(jié)電技術(shù)1、生產(chǎn)機械特性2、電動機的機械特性3、電力傳動的穩(wěn)定條件一、調(diào)速電動機的機械特性恒轉(zhuǎn)矩負載變轉(zhuǎn)矩負載絕對硬特性硬特性軟特性101二、三相異步電動機的調(diào)速技術(shù)分類及主要指標(biāo)1、三相異步電動機的調(diào)速技術(shù)分類2、三相異步電動機的調(diào)速系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

31、l按調(diào)速技術(shù)實施的機械名稱分l按調(diào)速原理分l按調(diào)速的平滑性分l按調(diào)速方向分l按輸出轉(zhuǎn)矩分l調(diào)速范圍l靜差率l調(diào)速平滑性l調(diào)速的經(jīng)濟性 電動機的節(jié)電技術(shù)102 電動機的節(jié)電技術(shù)三、三相異步電動機調(diào)速方式1、變極對數(shù)調(diào)速方法2、變頻調(diào)速方法3、串級調(diào)速方法4、繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法5、定子調(diào)壓調(diào)速方法6、電磁調(diào)速電動機調(diào)速方法7、液力耦合器調(diào)速方法103在實際生產(chǎn)中，許多生產(chǎn)機械的負載狀況往往隨生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求不同而變化，因此，根據(jù)生產(chǎn)機械，負載特點，合理選擇電動機的調(diào)速運行和方式，提高電動機的使用效率，往往可收到顯著的節(jié)電效果和經(jīng)濟效益。 電動機的節(jié)電技術(shù)104一、調(diào)速電動機的機械特性

32、1、生產(chǎn)機械的機械特性 機械特性：生產(chǎn)機械轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n之間關(guān)系。表示這一特性的曲線稱特性曲線。 電動機的節(jié)電技術(shù)105 恒轉(zhuǎn)矩負載是指負載轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速改變而改變，轉(zhuǎn)矩在生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)過程中保持恒定值，其負載功率與轉(zhuǎn)速成正比。如：起重機、卷揚機、造紙機、印刷機、空壓機等。 電動機的節(jié)電技術(shù)106 變轉(zhuǎn)矩負載是指生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)矩隨速度改變而改變?？煞譃椋?與轉(zhuǎn)速成正比例的負載轉(zhuǎn)矩（曲線1）。如勵磁恒定、帶電阻性負載的直流發(fā)電機。 電動機的節(jié)電技術(shù)107 通風(fēng)機負載轉(zhuǎn)矩：與轉(zhuǎn)速的二次方成比例的負載轉(zhuǎn)矩（曲線2）。如：離心式通風(fēng)機、離心式泵等。 恒功率負載轉(zhuǎn)矩：與轉(zhuǎn)速成反比的負載轉(zhuǎn)矩，負載的功率近似不變

33、（曲線3）。 電動機的節(jié)電技術(shù)1082、電動機的機械特性電動機的機械特性：電動機的轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n之間關(guān)系。大部分電動機的機械特性是下降的，即轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而下降。電動機的特性曲線分為三類： 電動機的節(jié)電技術(shù)109 絕對硬特性：是指轉(zhuǎn)矩增加時轉(zhuǎn)速保持不變（曲線1）如同步電動機的機械特性。 硬特性：是指轉(zhuǎn)矩增加時轉(zhuǎn)速略有下降（曲線2、3），如：異步電動機的機械特性。 電動機的節(jié)電技術(shù)110 軟特性：是指轉(zhuǎn)矩增加時轉(zhuǎn)速下降很大（曲線4）如直流串勵電動機。 電動機的節(jié)電技術(shù)111改變電動機輸入電壓時，電動機的機械特性將隨著輸入電壓的降低，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨著同步降低（效率也降低）。 電動機的節(jié)電技術(shù)11

34、2改變電動機輸入頻率時，電動機的機械特性將隨著輸入頻率的降低，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速隨著同步降低，當(dāng)頻率降低到一定時，轉(zhuǎn)速隨著降低，但轉(zhuǎn)矩基本不變。 電動機的節(jié)電技術(shù)1133、電力傳動的穩(wěn)定條件在生產(chǎn)機械的運轉(zhuǎn)過程中，電動機的機械特性與生產(chǎn)機械的機械特性是共同存在的，當(dāng)把這兩個特性曲線畫在一起時，他們的相交點即是電力傳動的工作點。 電動機的節(jié)電技術(shù)114兩條特性曲線有交點是電力傳動穩(wěn)定運行的必要條件。調(diào)速電機人為改變其機械特性后，應(yīng)與負載特性曲線有交點，并且轉(zhuǎn)速能夠滿足生產(chǎn)要求。 電動機的節(jié)電技術(shù)115二、三相異步電動機的調(diào)速技術(shù)分類及其主要指標(biāo)目的：使生產(chǎn)機械在最佳的速度下工作，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約電能。

35、電動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與固有的轉(zhuǎn)速變化是兩個不同概念。 電動機的節(jié)電技術(shù)116轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：負載轉(zhuǎn)矩一定，手動或自動改變電動機的轉(zhuǎn)速。固有的轉(zhuǎn)速變化：由于負載轉(zhuǎn)矩變化引起的轉(zhuǎn)速變化。 電動機的節(jié)電技術(shù)117從調(diào)速本質(zhì)分析： 改變電動機同步轉(zhuǎn)速：改變定子極對數(shù)、改變定子電壓、頻率、無換向器電動機調(diào)速。 電動機的節(jié)電技術(shù)118 不改變電動機同步轉(zhuǎn)速：繞線式電動機的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，斬波調(diào)速、串級調(diào)速以及應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合器、液力耦合器、油膜離合器等調(diào)速。 電動機的節(jié)電技術(shù)119從調(diào)速能耗分析： 高效調(diào)速方法：是指調(diào)速時轉(zhuǎn)差率不變，無轉(zhuǎn)差損耗。如：多速電動機、變頻調(diào)速和能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法（串極調(diào)速）。 電

36、動機的節(jié)電技術(shù)120 低效調(diào)速方法：是指調(diào)速時有轉(zhuǎn)差損耗的。如：電磁離合器調(diào)速（能量損耗在離合器線圈中）、液力耦合器（能量損耗在液力耦合器的油中）。 電動機的節(jié)電技術(shù)1211、變極對數(shù)調(diào)速方法：用改變定子繞組接線方式（Y/YY或/YY）改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調(diào)速目的，特點如下：l具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好。l無轉(zhuǎn)差損耗，效率高。 電動機的節(jié)電技術(shù)122l接線簡單，控制方便、價格低。l有級調(diào)速，級差較大，不能獲得平滑調(diào)速。l可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。 適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機械：金屬切削機床、升降機、起重機、風(fēng)機、水泵等。 電動機的節(jié)電技術(shù)

37、1232、變頻調(diào)速方法：改變電源頻率從而使電動機的同步轉(zhuǎn)速變化達到調(diào)速的目的。l效率高，調(diào)速過程沒有附加損耗；l應(yīng)用范圍廣；l調(diào)速范圍寬，機械特性硬，精度高；l技術(shù)復(fù)雜。適合要求精度高、調(diào)速性能較好的場合 電動機的節(jié)電技術(shù)124變頻器結(jié)構(gòu)框圖1253、串級調(diào)速方法串級調(diào)速是指繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電動勢來改變電動機的轉(zhuǎn)差，達到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電動勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加電動勢的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。本方法適合于風(fēng)機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。 電動機的節(jié)電技術(shù)1264、繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法只要在繞線型電動

38、機的轉(zhuǎn)子電路中接入一個調(diào)速電阻，改變電阻的大小，就可得到平滑調(diào)速。譬如增大調(diào)速電阻時，轉(zhuǎn)差率上升，則轉(zhuǎn)速下降。這種調(diào)速方法的優(yōu)點是設(shè)備簡單、投資少，但能量損耗較大。這種調(diào)速方法廣泛應(yīng)用于起重設(shè)備中。 電動機的節(jié)電技術(shù)1275、定子調(diào)壓調(diào)速方法當(dāng)改變電動機的定子電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電機難以應(yīng)用。 電動機的節(jié)電技術(shù)1286、電磁調(diào)速電動機調(diào)速方法結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、無級平滑、價格低、轉(zhuǎn)子電阻大特性軟，可采用閉環(huán)提高硬度，轉(zhuǎn)差功率消耗使電樞發(fā)熱。 電動機的節(jié)電技術(shù)1297、液力耦

39、合器調(diào)速方法 電動機的節(jié)電技術(shù)130第八節(jié) 繞線式異步電動機同步運行技術(shù)繞線式異步電動機是感性負載。定子中呈現(xiàn)落后的功率因數(shù)。在轉(zhuǎn)子串電阻啟動以后，當(dāng)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)時（此時接近同步轉(zhuǎn)速），向轉(zhuǎn)子通入直流電流，進行勵磁，使它變成與定子同極數(shù)的電磁鐵。由磁極吸力將轉(zhuǎn)子牽入同步 電動機的節(jié)電技術(shù)131轉(zhuǎn)速并按同步電動機運行機理工作，此措施叫異步電動機同步化。改變轉(zhuǎn)子勵磁電流，除改變轉(zhuǎn)矩外，也改變了定子功率因數(shù)，轉(zhuǎn)子勵磁電流增大可使定子變成電容性負載，可以向電網(wǎng)提供無功功率，實現(xiàn)異步電動機功率因數(shù)超前運行。 電動機的節(jié)電技術(shù)132加強企業(yè)電力運行調(diào)度，充分發(fā)揮異步電動機同步化運行優(yōu)勢，最大限度地使得企業(yè)用電

40、體系無功功率實現(xiàn)就地平衡。同步化改造的費用如果高于補償電容的投資費用，則不必進行同步化改造。 電動機的節(jié)電技術(shù)133第九節(jié) 電動機的節(jié)能改造電動機的節(jié)能改造的根本目的在于減少各項損耗。常用的電動機節(jié)能改造的措施有以下幾方面： 電動機的節(jié)電技術(shù)134一、采用磁性槽泥或槽楔改造低效電動機節(jié)電原理電動機旋轉(zhuǎn)時會周而復(fù)始地發(fā)生振蕩，產(chǎn)生脈振損耗。另外，齒部表面的磁通在齒面掃動時會產(chǎn)生表面鐵損，它的本質(zhì)是高頻渦流損耗和磁滯損耗，使鐵心發(fā)熱溫度升高。 電動機的節(jié)電技術(shù)135這種空載附加損耗約占電動機額定容量的0.5%2.3%。應(yīng)用磁性槽泥或槽楔對異步電動機進行節(jié)能改造，主要是消滅由電動機定子、轉(zhuǎn)子槽齒效應(yīng)

41、產(chǎn)生的高頻渦流損耗和磁滯損耗，從而起到節(jié)能的作用。其原理是： 電動機的節(jié)電技術(shù)136用磁性槽泥或槽楔填平電動機定子鐵心槽口，以磁性槽泥代替原有的絕緣槽楔，使它減小定子、轉(zhuǎn)子間磁阻的反復(fù)變化，亦即平伏磁通密度的脈振，減少齒簇磁通的掃描，以減小其空載附加損耗。 電動機的節(jié)電技術(shù)137磁性槽泥又使定子、轉(zhuǎn)子間有效氣隙減小，即使氣隙磁阻減小，磁導(dǎo)率增大，從而減小電動機勵磁電流，即減小了無功功率和空載銅損耗。采用磁性槽泥或槽楔對定子槽口進行磁封時，可減少氣隙中磁場脈動的幅值，使電動的雜散損耗減少。 電動機的節(jié)電技術(shù)138 磁性槽泥材料主要有可塑性磁性槽泥（簡稱CC材料）和非晶態(tài)合金等。 電動機的節(jié)電技術(shù)

42、139 采用磁性槽泥改造電動機的節(jié)電效果實踐證明：采用磁性槽泥或磁性槽楔對舊式電動機進行改造，其節(jié)能效果顯著。由于氣隙磁勢波形的改善，從而減少了空載電流，改善了功率因數(shù)，降低了鐵耗及溫升，并減少了電磁噪聲和振動，延長了電動機的使用壽命等。 電動機的節(jié)電技術(shù)140二、采用新型節(jié)能風(fēng)扇1、降低電動機的機械損耗（風(fēng)摩損耗）2、電動機采用新型節(jié)能風(fēng)扇三、電動機繞組改接有三種方法： 電動機的節(jié)電技術(shù)1411、改同心繞組為等距鏈形繞組或叉式鏈形繞組；2、改單層繞組為雙層繞組；3、縮小定子繞組端部長度。通過改進電動機的繞組形式，可減少電動機的雜散損耗與銅損，提高電動機的效率。 電動機的節(jié)電技術(shù)142GB/T

43、12497-2006GB/T12497-2006三相異步電動機經(jīng)濟運行三相異步電動機經(jīng)濟運行 4.3 4.3 電動機經(jīng)濟運行管理電動機經(jīng)濟運行管理一、建立電動機運行檔案一、建立電動機運行檔案1 1、電動機臺數(shù)超過、電動機臺數(shù)超過5050臺或總功率超過臺或總功率超過500 kW 500 kW 的的單位應(yīng)建立并保持重要電動機詳細清單。單位應(yīng)建立并保持重要電動機詳細清單。注：重要電動機是指電能消耗大的，在生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要作用的電注：重要電動機是指電能消耗大的，在生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要作用的電動機。動機。電動機經(jīng)濟運行管理143四、定子繞組重繞五、綜合技術(shù)改造 電動機的節(jié)電技術(shù)1442 2、容量大于、容

44、量大于160kW160kW的電動機應(yīng)有制造廠提的電動機應(yīng)有制造廠提供的原始資料，年運行時間超過供的原始資料，年運行時間超過1000h1000h時應(yīng)有各時應(yīng)有各項試驗記錄，運行維修記錄，典型的年負荷曲項試驗記錄，運行維修記錄，典型的年負荷曲線與日負荷曲線，電動機運行狀況分析記錄等。線與日負荷曲線，電動機運行狀況分析記錄等。電動機經(jīng)濟運行管理145二、檢查與維護二、檢查與維護1 1、電動機檢查、電動機檢查應(yīng)指定運行管理人員負責(zé)電動機的運行狀應(yīng)指定運行管理人員負責(zé)電動機的運行狀況巡回檢查、測試與況巡回檢查、測試與- -般維護般維護( (冷卻、潤滑、清冷卻、潤滑、清掃等掃等) )。電動機經(jīng)濟運行管理1

45、46運行管理人員應(yīng)定期檢查電動機運行溫升、運行管理人員應(yīng)定期檢查電動機運行溫升、振動、噪聲以及電動機電氣終端的電流和電壓，振動、噪聲以及電動機電氣終端的電流和電壓，做好完整的運行記錄。做好完整的運行記錄。電動機經(jīng)濟運行管理1472 2、電動機維護、電動機維護電動機維護包括以下內(nèi)容：電動機維護包括以下內(nèi)容： 軸承監(jiān)測與校準：應(yīng)經(jīng)常性地檢查電動軸承監(jiān)測與校準：應(yīng)經(jīng)常性地檢查電動機軸承的運行情況，作好電動機軸定位，及時機軸承的運行情況，作好電動機軸定位，及時對電動機轉(zhuǎn)鈾的偏移進行校準。對電動機轉(zhuǎn)鈾的偏移進行校準。電動機經(jīng)濟運行管理148應(yīng)特別關(guān)注直接銷合的電動機轉(zhuǎn)軸的偏移。應(yīng)特別關(guān)注直接銷合的電動機轉(zhuǎn)軸的偏移。軸承監(jiān)測可使用紅外成像儀測量軸承溫度、使軸承監(jiān)測可使用紅外成像儀測量軸承溫度、使用振動傳感器檢測電機振動。用振動傳感器檢測電機振動。 潤滑：應(yīng)按照制造商的規(guī)定對電動機軸潤滑：應(yīng)按照制造商的規(guī)定對電動機軸承和變速箱保持良好潤滑。承和變速箱保持良好潤滑。電動機經(jīng)濟運行管理149 清洗清洗: :電動機應(yīng)保持清沽，去除碎屑。電動機應(yīng)保持清沽，去除碎屑。 修正電壓失衡：對電動機負載狀態(tài)下每修正電壓失衡：對電動機負載狀態(tài)下每一相位的電源線電壓應(yīng)進行經(jīng)常性測量并予以一相位的電源線電壓應(yīng)進行經(jīng)常性測量并予以記錄。線間電壓存在明顯失衡時應(yīng)予以糾正。記錄。線間電壓存在明顯失衡時