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高效节能电机在电厂中的应用研究

2018年03月08日14:39 肖智军《科技创新与应用》

高效节能电机采用新型材料、新工艺以及优化设计,以降低机械能、电磁能以及热能的消耗方式来达到提高输出效率的目的。相比于普通电机来说,高效节能电机可提高4%左右的效率。虽然该类新型电机已经在我国上市较长时间,但我国国民对其需求量相对并不大,如今我国高效节能电机的使用率仅在 20%以下,由此可见,加强人们对高效节能电机的认识是极为关键且必要的,高效节能电机应用于电厂中能够明显降低电厂用电量,提高用电效率。

1 高效节能电机概述

1.1 高效节能电机的运行原理

高效节能电机在相同时间内电量的总消耗量相比于普通电机可减少20%左右,所节约的电能大约为15%。电机在运行中主要消耗铜和铁,但是高效节能电机在制造材料的选择中以新型铁磁材料来取代普通铁芯,同时选择特别的下线工具来提高定子的槽满率从而使得铜线的截面面积增大,这样一来不但能够有效地降低铁和铜的损耗,而且还使得电机的制造精度明显增加,使得杂散的电量消耗大大降低。除此之外,高效节能电机的制造过程及其工艺都选用现代技术,其中主要选择高导磁且低损耗的优质性电工硅钢片来制成其转子铁芯以及定子铁芯,这样一来高效节能电机在运行过程中所产生的损耗较小,功率因数较高,使用时间较长且稳定性高,同时新型材料以及工艺制造也降低了高效节能电机的面积和体积。

1.2 高效节能电机的特点

对于高效节能电机的应用来说,其相比于普通电机来说具有较多的优点,首先其应用于长期电力生产中时能够大大降低所需成本且节省大部分能源,可应用于风机、水泵、压缩机等中,高效节能电机在应用中可直接启动并使用变频器进行速度调节,且功率因数大都在 0.85-1.0之间,能够明显提高电网的品质因数,不需配备相关的功率因数补偿器。同时该类电机中所产生的电流相对较小,因此可以明显降低输配时的用电量,明显提高使用寿命,若将 55 千瓦的高效节能电机应用于用电中能够比普通电机节省大约 15%的用电量,以每度电 0.5 元来计算其可在一年之内收回更换电机的消耗费用。

1.3 高效节能电机的发展现状

在我国主要将高效节能电机推广于中小型电机类企业中去,在我国 1997 年京都议定书中针对世界各国均面临着节能减排这一巨大压力的现状来讲对我国高效节能电机进行了新规定,对于我国而言,在

2011 年时我国的全国用电量为 46928 亿千瓦,如果将该普通电机更换为高效节能电机则可节省大约 4%,即 1051 亿千瓦的电量同时大约可降低 31 万吨SO2 以及 9347 万吨CO2 的排放量。由此可见,该规定明显的体现出我国对于电机效率的提高重视,但是对于国外高效节能电机来说其费用较高,是我国中小型电机企业不愿选择的主要原因,这也就需要我国相关政府部门不断加强对我国电机制造业的重视和扶持,使我国能够尽快建立起电机业的市场竞争力。

电机产品主要应用于工业生产,因此国家在工业等方面的发展速 度直接决定了电机业产品的需求量,同时节能环保这一问题也受到了 全世界的关注,各个国家都在寻找合理有效的电力节能措施,特别是欧美国家[3],其已经逐渐将高效节能电机应用于各项生产中,对于个别发达国家已经开始创新和应用超高效率的节能电机。通过对我国相关文献 参考分析,自 2012 年高效节能电机多生产于亚洲以及欧洲国家,其中亚洲主要在韩国、中国、日本和印度等国家,欧洲主要在英国、法国以及 德国等国家,这些国家的生产力可占全世界生存率的 69%左右,但是至今以来,高效节能电机的生产量已经逐渐从发达国家向发展中国家发 展。我国在 2010 年发布了《节能产品惠民工程高效电机推广实施细节》,随之配以节能补贴,至 2014 年 4 月,惠民工程推广低压高效电机、高压高效电机、永磁电机合计 3300 多万千瓦,高效电机市场占有率在

2013 年达到 17.25%,但与国务院、工信部要求的 2015 年达到 50%占有率差距还很大。

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