高效率电机带来成本节约
技术分类:电机与运动控制 发表时间:2005-12-05
两个测试方法:IEC标准60034-2IEEE标准112的方法BIEEE112 B主要在北美得到广泛的参考和采用。IEC标准60034-2更易于使用,因为它假定杂散载荷损耗是一个固定值(0.5%的电机输入)。数据显示,采用IEC的方法评估电机效率有一定的偏差,对小于10千瓦的电机甚至会高估2%,而对大于700千瓦的电机则会低估。John Malinowski称,IEEE标准112的方法B和相应的加拿大标准协会C390测试方法是准确测量电机所有损耗的方法,它们可以真实的反应电机效率。如上所述,不同方法的测试结果不能直接拿来对比和得出结论。

       他说,符合NEMA Premium的电机可以提供更高的效率,而CEMEP(采用IEC方法)并不承认这一点,因为CEMEP认为对50Hz下运行的电机,这是不可能的。John Malinowski称,“事实上这些效率提高是可能的,甚至会更高”,“低速下有更小的摩擦力、风阻,更低的杂散载荷损耗,这是50Hz运行的固有优点”。

系统观点,产品生命周期总成本

      电动机在许多需要长时间运行的恒转速应用场合中能够达到最优的能量效率目标。如果遇到转速或者负载需要改变时,加入一个用于转速调节的驱动(ASD)将会节约大量电能。虽然电机效率很重要,但是并不意味着要一直运行在最高效率的状态上。

       John Malinowski说,“达到最高效率运行状态并不仅仅取决于电机本身,它需要对系统进行再设计”。他引证了一个例子,调整齿轮减速器的设计可以增加20%的系统效率,相比增加12%的电机效率来说效果显著的多。这样的优化设计可以进一步允许采用更小的电机并获得更好的节能效果。

       Emerson公司Robert Boteler说,“最佳效率状态存在于系统中,而系统由电机驱动。系统的节能并不像电机节能那么易于理解,需要对系统的操作和运行程序很熟悉的人来选择和操作产品,使其达到最优效率状态。”他还提到,应用得当的话,改进传动装置的设计和使用带转速调节的驱动可以带来较大的效率提高(3040%)。

       Rockwell公司的Basso提出,对电机进行恰当的使用和管理可以节能,是比较划算的。他说起一个工业协会组织的活动-电机解决方案(MDM),该方案除了向用户提供电机的操作程序和售后服务外,还给他们指出了影响效率的各种潜在因素。他说,“现有的工具已经可以让用户在正常使用产品的同时测量到负载大小和电机效率,这便于用户决定怎样进行维修或者更换。”

       由于购置设备时已经花费庞大的费用,人们经常没有多余的财力进行效率投资。John Malinowski说,“很多公司还是意识不到效率的问题,不能理解整个产品周期内的全部投资很多取决于效率,造成这一后果的关键在于公司中缺乏对电能使用和效率标准负责的机构。”

       ABB公司的Sven Sjöberg认为目前很多用户的认识还不足以超越前期采购成本的概念。但他指出一些最终用户对产品周期中投入的总成本产生概念-尤其是那些每年使用Eff1标准电机连续运行6000小时以上的用户,会真正了解节省了多少电能成本。同时他补充说,多数最终用户在考虑购买时还是不愿意花费更多的1025%的成本来购买Eff1标准电机以取代Eff2标准电机。

铜制转子

       提高工业电机效率的一个重要措施,就是在转子上用铜制绕组条代替传统使用的铝制绕组条。最主要的原因是铜比铝的导电率高出近60%。不过,有些情况下需要权衡利弊作出决策,例如复杂的高温压铸过程中的轴向尺寸增加和电机成本增长的矛盾。尽管如此,世界范围内对电机高效率标准的倡导还是会促使感应电机早日采用铜绕组。

       根据John Malinowski的说法,一些超过NEMA单位的大型电机(25马力以及更高)已经采用了铜绕组。在美国,针对一些小型通用电机的技术也已经

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