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电机节能改造技术与意义

2015-7-21 上午 09:37:09      点击:

   一、电机制造与使用现状
  目前,我国工矿企业使用的电机大体分为三大类。
  第一类为20世纪50年代制造、20世纪40年代水平的产品,如J、JO系列及相应水平的产品,约占总量的10%。这些电机采用A级绝缘,体积大、效率低。20世纪50年代建设的工矿企业和20世纪60年代生产的各种主机,如风机、水泵、车床等,均采用此类电机,经多年改造,至今已为数不多。
  第二类是20世纪60年代至70年代制造,20世纪50至60年代水平的产品,如J2、JO2系列及其相应水平的产品,约占总量的50%左右。这些电机采用E级绝缘,体积大、效率低、启动性能差。
  第三类是20世纪80年代制造,20世纪70年代末和20世纪80年代初的产品,如Y系列电机,占总量40%。这些电机采用B级绝缘,启动性能好、效率也较高。近几年生产的各种主机大多与这类电机配套。
  二、电机的节能改造修理
  供电质量、机械磨损、绝缘老化等诸多因素会造成电机的损坏。损坏的电机又受主体工艺设备及改造资金的制约不可能全部淘汰更新。这就需要对电机进行修理。在修理过程中,如何达到提高效率、节约能源的目的,我们采取了分类指导、区别对待的原则。具体做法如下。
  1.J、JO系列的电机。逐步淘汰,根据实际负荷,选用相应的Y系列电机替代。
  2.J2、JO2系列的电机。由于其采用E级绝缘材料,厚度较大。在修理过程中,采用Y系列电机的B级绝缘材料,通过减少绝缘材料的厚度,在保证槽满度的情况下,增加导线的截面积,通过降低定子铜耗提高电机效率。这样改造的电机效率可提高1%左右,而且不需要增加大量的投资。在同样的负载条件下,由于效率的提高,定子绕组的升温相应降低,延长了电机的使用寿命。
  3.JO2L铝线电机。采用的方法是用B级绝缘代替原来的E级绝缘,用铜导线代替原来的铝导线。由于铜和铝的电阻率不同,铜导线的直径大约是铝导直径的0.8倍左右,这样即可达到原铝导线电机的性能,槽满率仅为原来的64%。为达到节能降耗的目的,在保持原有槽满度的基础上,适当增加导线直径和绕组的匝数,根据不同型号的电机采用不同的增加比例。这样改造后的电机,既降低了定子的铜耗,又降低了定子的铁耗。可提高电机效率5%以上,节能效果相当明显。
  4.一些大电机。大型电机由于其造价高,在工矿企业中更新替换的难度更大,其大容量、低效率又增加了企业生产成本。在修理过程中,根据大型电机的定子绕组一般为成型绕组、电机槽型为开口槽或半开口槽的特点,采用磁性槽泥或磁性槽楔的方法,通过降低铁损的方法来达到节能改造的目的。这样改造的电机,效率可提高1.5%左右。
  三、经济效益
  在电机修理过程中对电机进行节能改造,在不增加大量资金的情况下,达到了修理、改造、节能的目的,经济效益显着。我单位电机总容量为8MW,已对其中3MW电机进行了改造,年节约电量30万Kw&S226;h以上,创经济效益10万多元。
  四、电机改造技术与实例分析
  中国电机拖动系统消耗的电能多达全国总量的2/3,所用电机90%是交流异步电动机,其中风机、泵类拖动电机耗电量约占全国总量的35%,电动机容量约有1.5亿千瓦,拖动轧钢机、矿井提升机、磨机、交通运输机械、机床等生产设备的电动机容量约3亿千瓦,耗电量约占全国总量的30%。变负荷运行的风机、泵类达到总量的70%左右,装机容量近1亿千瓦,年耗电量约3000亿千瓦时,它们是靠闸板或阀门调节流量,以粗略适应负荷的需要,平均浪费20%以上的电能,年达200-300亿元。可见,电机拖动系统节能改造的潜力很大,这项节能改造的实施对中国经济的成长和环境保护都有重要的作用。