高效电机分析和总结.docx

高效电机 随着能源的日益匾乏，节能降耗成为目前国际社会发展所面临的一项极为紧迫的任务， 而电动机作为各种设备的动力，被广泛应用于钢铁、冶金、油田、煤炭等行业，据统计，2010 年我国全社会耗电量达到 4.19 万亿千瓦时，其中工业耗电量占总耗电量的 70%，而电机系 统的耗电量则又占工业总耗电量的 60%-70%，因此实现电机行业的节能降耗在整个节能降耗工程中具有举足轻重的地位。 然而，与发达国家相比，我国能源利用率仍具有较大差距，主要体现在我国市场上现行使用的电动机的平均效率仅为 87%，该效率水平相当于国际电工委员会(IEC)能效标准的最低一级，即IE 1 效率等级。按照节能中长期规划中明确的指标要求，到2010 年我国电动机的效率水平应提高 3 个百分点，达到 IE2 效率等级(电动机平均效率为 90%)，而欧洲到 2008 年就会强制执行该标准，美国在 2010 年则将强制执行要求更高的IE3 效率等级(电动机平均效率达到 92%)。由此可见，我国在高效节能电机的研制及推广应用方面远远落后于发达国家。这主要是由于我国的高效电机研制和推广的力度不够，例如，在我国目前各行业中大量 应用的仍是只具有普通效率Y 系列和Y2 系列电机，除此之外，仍然还存在着大量 J 系列和JO 系列的老旧电机，尽管国家己经公布了淘汰期限，但由于实施力度欠缺以及没有相关法规作为依据，导致仍有大量的老旧电机仍在运行。以北京地区为例:根据北京市节能环保中 心的统计，全市 166 家重点耗能单位中，就有 12.5 万千瓦国家已明令淘汰的老旧电机仍在使用。综合上述分析，我国电机行业的节能潜力巨大。 为了提高能源利用率，实现节能减排目标，一个重要途径就是大力推广应用高效节能电 机，这一方法尤其适用于需要运行时间长且负荷较高的场合，例如钢铁、油田、纺织、化工等，这些行业所用的电机往往需要全天 24 小时不间断运行，如果都采用高效节能电机，节能效果将非常显著。这不仅可以节约电能降低企业生产成本，具有良好的经济效益，同时也 可减少碳排放量，产生良好社会效益。因此，从节约能源和保护环境角度考虑，开展高效、超高效电机的研制工作是一项刻不容缓的任务。 在高效、超高效电机研制过程中，一项重要任务就是采取能够计及多种非线性及复杂结构影响因素的损耗计算方法，研究电机定转子不同结构参数、材料性能以及其它影响因素对 电机损耗的具体影响程度，然后在对电机各项损耗进行系统分析的基础上，对电机的结构进 行改进设计，最终得出最佳设计方案，达到降耗的目的。因此，对电机损耗特性进行细致分析是超高效异步电机研制工作的首要任务，为了达到这一目的，利用基于现代计算机技术的 新型损耗计算方法对电机损耗从微观角度进行系统分析，对如何制定节能降耗方案具有理论指导意义。 此外，在超高效电机的研制过程中，对电机损耗的准确测试也是非常重要的。长期以来， 电机附加损耗的构成和影响因素较为复杂，测试也相对困难，以往的处理方式都是利用输入 功率的 0.5%来代替，而实际测试中这一比例并不能反映其真实损耗值，这就会导致些实际上并没有达到高效率的电机被判定为高效率电机，使电机效率界定产生误差。在 IEC 必威体育精装版标准中，明确推荐按照112B 法对附加损耗进行测量，而整个测试过程中，对电机空载铁耗的准确测试以及分离是一个关键环节，但是由于空载铁耗的影响因素繁多，因此，如何实现 异步电机空载铁耗的准确测试，对超高效电机的损耗测试以及效率判定均具有重要意义。 .2 国内外超高效电机发展动态及应用现状 2. 1 国外超高效电机发展动态及应用现状 目前，世界各国都在致力于研究开发高效率电机，在一些发达国家，超高效电机的推广 应用也具有一定规模。例如，欧盟从 2008 年开始已将高效率电机((IE2 水平)作为强制性最低标准;而美国从 2010 年开始，已经强制执行超高效率(IE3 水平)电机标准;而加拿大、墨西哥、巴西等国均采用了美国能效标准，澳大利亚、新西兰、印度等国采用来欧盟的能效标准。 在高效电机推广应用方面， 欧盟和美国早在本世纪初就已实施了“ 电机挑战计划(MotorChallenge Program)。欧盟电机挑战计划的目的是实现电机系统节能，使环境影响最小化，减少二氧化碳的排放量，提高欧洲工业的竞争力，减少对能源进口的依赖，出台相应 的法规，并针对潜在用户开展信息传播及向潜在用户大力宣传决策工具;美国的电机挑战计 划是由美国能源部(DOE)组织编制的，又称电机系统节能规划，该计划的目标是在设计、采购及企业电机系统管理方面，通过改进系统方法达到改善企业效率，提高生产力，减排温室 气体的目的。经过长时间实施证明，电机挑战计划是一项非常好的促进高效电机应用的有效 措施。 1.2.2 我国超高效电机发展