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高效永磁电机替换Y2异步电机节能分析

作者:水泵无刷电机、水泵永磁电机、直流无刷电机、喷涂机无刷电机来源:本站阅读次数:1353【关闭本页

2020-03-05 10:05:10

高效永磁电机替换Y2异步电机节能分析


效率和功率因数是两个不同的概念。电机的效率是指电机的轴输出功率与电机从电网吸取的功率之比,而功率因数是指电机的有功功率与视在功率之比。功率因数低会造成无功电流大,线路电阻压降大,造成电压低。因线路损耗增加,有功功率增加。功率因数低,电压和电流不同步;在流经电机时有无功电流,电机电流增加,温度高,扭矩低,增加电网电能损耗。

高效永磁电机节能分析

1.节能效果对比

三级能效的YX3电机比传统的普通Y2电机具有更高的效率和功率因数,而永磁同步电机比三级能效的YX3电机的效率和功率因数还要高,因此节能效果更好。

2.节能实例

以铭牌功率22千瓦的永磁电机效率0.95,功率因数0.95和Y2电机效率0.9,功率因数0.85对比Y2电机的输入电流:I=P/1.73×380×cosφ·η=44A,永磁电机的输入电流:I=P/1.73×380×cosφ·η=37A,消耗电流相差19%

     3.视在功率分析

Y2电机P=1.732UI=29千瓦永磁电机P=1.732UI=24.3千瓦消耗功率相差19%

    4.部分负载能耗分析

Y2电机在80%负载以下效率下滑严重,功率因数下滑严重,永磁电机在20%~120%负载之间基本保持较高的效率和功率因数、在部分负载时永磁电机比Y2电机具有很大的节能优势,甚至节能超过50%

    5.消耗无用功分析

Y2电机的无用功电流一般约为额定电流的0.5~0.7倍,永磁电机的功率因数接近1,无需励磁电流,所以无功电流永磁电机与Y2电机相差50%左右

    6.输入电机电压分析

经常检测到如果永磁电机替换了Y2电机后,电压会升高一般380V升到390V原因:Y2电机功率因数低会造成无功电流大,进而造成因线路电阻压降大,引起电压低。永磁电机功率因数高消耗的总电流低,线路压降减少,就产生了电压上升的现象。

    7.电机滑差分析

异步电机一般具有1%~6%的滑差,永磁电机同步运转,滑差0,因此在同等条件下永磁电机做工比Y2电机多出1%~6%

     8.电机自损耗分析

22千瓦Y2电机效率90%,自损耗10%,该电机连续不间断运行一年自损耗2.0万千瓦以上;永磁电机效率95%,自损耗5%,该电机连续不间断运行一年自损耗1.0万千瓦左右,Y2电机自损耗是永磁电机的2倍

   9.功率因数国家奖惩表分析

Y2电机功率因数0.85,加收0.6%电费;功率因数大于0.95,减收3%电费。永磁电机替代Y2电机电费存在3.6%的价差,连续运行一年电力价值0.7万千瓦

    10.能量守恒定律分析

功率因数是有用功和视在功率的比值,Y2电机功率因数低,吸收电力利用率差,能耗高;永磁电机功率因数高,吸收利用率好,能耗低

    11.国家能效标识分析

永磁电机二级能效:最节能电机YX3电机三级能效:普通Y2电机属于淘汰电机:耗能电机

   12.从国家能效补贴分析

二级能效的电机国家补贴比三级能效的高很多,目的是从整个社会层面上节能,从而保证国家在世界上的竞争力。在全局角度上来看如果普及使用永磁电机,整厂功率因数提高了,具有更高的全网电压,机器效率更高,更低的线损,更低的线发热

       国家规定功率因数在0.7-0.9之间的,每低于0.9的0.01就收0.5%,在0.65-0.7间的每低于0.7的0.01就加收1%,在0.65以下的,每低于0.65的0.01就加收2%,假如用户的功率因数是0.6,那么就是(0.9-0.7)/0.01 X0.5% +(0.7-0.65)/0.01 X1% +(0.65-0.6)/0.01X2%=10%+5%+10%=25%


具体原理

 交流永磁同步电动机,转子无滑差,无电励磁,转子无基波铁、铜耗损。转子由于永磁体自带磁场,无需无功励磁电流,因此功率因数高。无功功率少,定子电流大幅下降,定子铜损耗大为减少。同时,由于稀土永磁电机的极弧系数大于异步电动机的极弧系数,当电压和定子结构一定时,该电机的平均磁感应强度比异步电机小,铁损耗小。由此可见,稀土永磁同步电动机是通过降低自身各种损耗而节能的,不受工况、环境等因素变化的影响。


永磁同步电机的特性

1.效率高

平均节电10%以上,异步Y2电动机效率曲线,一般在60% 额定负载时下跌较快,轻载时效率很低;永磁电动机效率曲线高而平,在20%~120% 额定负载时均处于高效率区。经多个厂家不同工况现场实测,永磁同步动机的节电率在10~40% 。

    2.功率因数高

功率因数高,接近1:永磁同步电机无需无功励磁电流,所以功率因数几乎为1(甚至容性),功率因数曲线和效率曲线高而平,功率因数高,定子电流小,进而降低定子铜耗,提高效率。工厂电网可减少甚至取消电容无功补偿。同时永磁电机的无功补偿是实时就地补偿,使得工厂的功率因数更平稳,对其它设备的正常运行非常有利,减少工厂内电缆传输的无功损耗,起到综合节能的效果。

   3.电机电流小

采用永磁电机后,电机电流明显下降,经实测,永磁电机和Y2电机相比,电机电流明显减少。 永磁电机无需无功励磁电流,电机电流大幅降低。减少了电缆传输中的损耗,等于扩大了电缆的容量,输电电缆经可以安装更多电机。

   4.运行无滑差,转速稳定

永磁电机是同步电机,电机的转速只与电源频率有关,2极电机,在50Hz电源下工作时,转速严格稳定在3000r/min。不丢转、无滑差、不受电压波动、负载大小的影响。

   5.温升低15~20℃

与Y2电机相比,永磁电机的电阻损耗小,总损耗大大降低,降低了电动机的温升。经实测,在同等条件下,永磁电机的工作温度比Y2电机低15~20℃。


永磁电机运用在水泵的优势

1.智能控制

即开即用,用水自启,关水停机,方便快捷;变频恒压,保证您用水不会忽大忽小,忽冷忽热。

    2.高效节能

永磁变频IE4(1级能效)电机,随负荷变化自动调节所需功率,与同功率异步电机省电30%以上。

   3.宽电压使用

180V-260V均可正常使用。


   4.操作简单

通电后,只需设定你所需压力,打开水龙头即可用水,让您的操作“傻瓜化”。

   5.永不烧机

软起动,软停止,电机温升不会超过50°


宁波火山电气有限公司总部位于中国宁波,分别在西安、宁波、澳大利亚墨尔本设有研发中心,在中国宁波及澳大利亚设5个子公司:宁波中子智能科技有限公司、西安火山控制技术有限公司、宁波艾莫普电机制造有限公司、墨尔本EMP控制技术有限公司、宁波鑫丰磁业有限公司。
火山电气作为工业综合产品与解决方案提供商,专注于工业自动化与新能源等工业服务领域,以拥有先进的驱动与控制技术,材料技术,电机设计为基础,生产伺服电机、伺服驱动器、永磁同步电机、矢量驱动器、直驱电机、直流无刷电机、低压无刷电机、无刷控制器、节能高效永磁电机、EC风机电机、直流无刷电机驱动器精密行星减速电机、低速大扭矩永磁电机等及永磁同步电机非标定制,广泛应用到织布机、数控机床、机电设备节能改造、纺纱设备、高速编织机织带机、低压永磁水泵、太阳能新能源水泵、EHPS液压系统、负压风机、智能钻铣床、喷涂机无刷电机、医疗设备、新能源汽车、新能源叉车、工业大风扇、石油化工机械、拉丝机直驱电机、高速锯床、高速磨床、超高速永磁3万转电机等等行业行用上,以快速懑足客户个性化需求为主要经营模式,为用户降低综合成本,节能增效。公司聚集客户需求、持续提供技术领先的驱动及电机、工业自动化、智能物联网综合解决方案,为我们客户创造价值!

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