工業(yè)電機節(jié)能潛力巨大
2007-09-06 00:00
《實施意見》針對目前電機運行中存在的浪費電能的嚴(yán)重問題，提出在各行業(yè)的電力拖動中大力推廣變頻調(diào)速技術(shù)或永磁調(diào)速技術(shù)。這是完全正確的。因為對于變負(fù)荷工況而言，可以做到被拖動設(shè)備需要電機出多少力電機就出多少力，真正達到節(jié)能目的。
但在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有很多被拖動的負(fù)荷基本上是穩(wěn)定的，不需要調(diào)速，而且多數(shù)工況又是重負(fù)荷運行。這時對電機而言主要矛盾是解決如何重負(fù)荷起動的問題。為此，目前國內(nèi)外普遍采用繞線式感應(yīng)電動機。它的起動方案是在電機轉(zhuǎn)子繞阻回路上通過滑環(huán)電刷電纜串接電阻。這是一個很實用的技術(shù)方案。但在電機起動運行后，雖然串接的電阻被短接掉了，但強大的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流仍在滑環(huán)電刷電纜中流動，不但浪費了電能，而且使電機的可靠性大大降低，這就是為了獲得大的起動轉(zhuǎn)矩所付出的代價。能否將這一起動方案加以徹底的否定，而又達到既節(jié)能降耗又使電機長期可靠安全運行呢？答案是肯定的。
經(jīng)過多年反復(fù)實踐，我們研制開發(fā)出一種新型電機-變極起動無滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機。該電機徹底拋掉轉(zhuǎn)子回路上的滑環(huán)電刷、電纜、電阻（其外觀同鼠籠電機完全一樣），采用變極全電壓直接起動的技術(shù)方案。例如若電機是6極運行（同步轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分）則用8極起動（同步轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)/分）電機低速起動后自動切換為6極正常運行。起動時間一般為6秒左右。
新型電機經(jīng)過一年多的工業(yè)運行，其節(jié)電效果非常明顯。一般情況下，被拖動設(shè)備單位能耗的節(jié)電率在8%，最低為5%，最高可達10%以上。這是由于生產(chǎn)現(xiàn)場不同，節(jié)電效果也就不一樣。如果原繞線電機轉(zhuǎn)子上串接的電阻柜距離電機越遠（電纜越長），改用新電機后其節(jié)能效果越明顯。但電阻柜即使距電機十幾米遠，換用新電機后，其節(jié)電效果也只能在5%.若用新電機代替普通繞線電機，一般情況下，只需1年左右的時間用戶即可將投資收回。
我們這里所說的僅是電機本身的節(jié)能，實際上由于新電機本身的功率因數(shù)可達0.91，因此就不需要外加無功補償裝置（如進相機等），也不需要外加風(fēng)扇對滑環(huán)強制降溫。僅此，每小時又可節(jié)電10kWh左右（相對于380kW電機而言）。
由于去掉了滑環(huán)電刷，新型電機實際上成了免維護電機，可長期連續(xù)安全運行，僅按常規(guī)對軸承進行加注黃油保養(yǎng)即可。
到目前為止，新型電機無論在技術(shù)上還是制造工藝上都已非常成熟。容量為90～5000kW的無滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機都可以制造，380V、6000V、10000V電壓等級的新型電機都正在工業(yè)運行。實踐證明，我們的新型電機完全可以取代現(xiàn)有各種型號規(guī)格的普通繞線電機，同規(guī)格型號的電機完全可以互換?？梢哉f它是普通YR、JR系列繞線電機的換代產(chǎn)品。若新型電機能在全國各有關(guān)單位推廣應(yīng)用，就按最保守的5%節(jié)電率來計算，其每年的節(jié)電量也是個天文數(shù)字。十大重點節(jié)能工程實施意見中，要求機電行業(yè)研發(fā)制造節(jié)能型電機，我們研制的YBWR、JBWR系列新型無滑環(huán)變極起動繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機應(yīng)該屬于這種節(jié)能型電機。
但在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有很多被拖動的負(fù)荷基本上是穩(wěn)定的，不需要調(diào)速，而且多數(shù)工況又是重負(fù)荷運行。這時對電機而言主要矛盾是解決如何重負(fù)荷起動的問題。為此，目前國內(nèi)外普遍采用繞線式感應(yīng)電動機。它的起動方案是在電機轉(zhuǎn)子繞阻回路上通過滑環(huán)電刷電纜串接電阻。這是一個很實用的技術(shù)方案。但在電機起動運行后，雖然串接的電阻被短接掉了，但強大的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流仍在滑環(huán)電刷電纜中流動，不但浪費了電能，而且使電機的可靠性大大降低，這就是為了獲得大的起動轉(zhuǎn)矩所付出的代價。能否將這一起動方案加以徹底的否定，而又達到既節(jié)能降耗又使電機長期可靠安全運行呢？答案是肯定的。
經(jīng)過多年反復(fù)實踐，我們研制開發(fā)出一種新型電機-變極起動無滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機。該電機徹底拋掉轉(zhuǎn)子回路上的滑環(huán)電刷、電纜、電阻（其外觀同鼠籠電機完全一樣），采用變極全電壓直接起動的技術(shù)方案。例如若電機是6極運行（同步轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分）則用8極起動（同步轉(zhuǎn)速為750轉(zhuǎn)/分）電機低速起動后自動切換為6極正常運行。起動時間一般為6秒左右。
新型電機經(jīng)過一年多的工業(yè)運行，其節(jié)電效果非常明顯。一般情況下，被拖動設(shè)備單位能耗的節(jié)電率在8%，最低為5%，最高可達10%以上。這是由于生產(chǎn)現(xiàn)場不同，節(jié)電效果也就不一樣。如果原繞線電機轉(zhuǎn)子上串接的電阻柜距離電機越遠（電纜越長），改用新電機后其節(jié)能效果越明顯。但電阻柜即使距電機十幾米遠，換用新電機后，其節(jié)電效果也只能在5%.若用新電機代替普通繞線電機，一般情況下，只需1年左右的時間用戶即可將投資收回。
我們這里所說的僅是電機本身的節(jié)能，實際上由于新電機本身的功率因數(shù)可達0.91，因此就不需要外加無功補償裝置（如進相機等），也不需要外加風(fēng)扇對滑環(huán)強制降溫。僅此，每小時又可節(jié)電10kWh左右（相對于380kW電機而言）。
由于去掉了滑環(huán)電刷，新型電機實際上成了免維護電機，可長期連續(xù)安全運行，僅按常規(guī)對軸承進行加注黃油保養(yǎng)即可。
到目前為止，新型電機無論在技術(shù)上還是制造工藝上都已非常成熟。容量為90～5000kW的無滑環(huán)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機都可以制造，380V、6000V、10000V電壓等級的新型電機都正在工業(yè)運行。實踐證明，我們的新型電機完全可以取代現(xiàn)有各種型號規(guī)格的普通繞線電機，同規(guī)格型號的電機完全可以互換?？梢哉f它是普通YR、JR系列繞線電機的換代產(chǎn)品。若新型電機能在全國各有關(guān)單位推廣應(yīng)用，就按最保守的5%節(jié)電率來計算，其每年的節(jié)電量也是個天文數(shù)字。十大重點節(jié)能工程實施意見中，要求機電行業(yè)研發(fā)制造節(jié)能型電機，我們研制的YBWR、JBWR系列新型無滑環(huán)變極起動繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機應(yīng)該屬于這種節(jié)能型電機。
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