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如何最大限度地发挥节能电机的作用
时间:2019-03-25 08:02:57 来源:湖口新闻网 作者:匿名



如何最大限度地发挥节能电机的作用:这意味着它不仅仅是从电机铭牌上读取最大节能值的问题。

虽然环境保护可以引起个人和公众的广泛关注,但对于商业决策来说,它是苍白无力的。公司需要更好的商业理由购买和安装电机,并努力节省能源,使项目更具成本效益。安装更节能的电机以降低能耗是满足这一需求的好方法。美国新的电机效率标准自2010年12月19日起实施,节能电机的使用已成为一项规则。

在谈到节能电机时,您必须明白这个术语实际上指的是带转子和励磁绕组的传统结构电机。罗克韦尔自动化Kinnetix运动控制全球产品经理David Hansen表示:“感应电机可以达到标准能效,能效和超高能效,而永磁电机则不能。”

永磁电动机结构本质上更有效,因为不需要额外的电能来产生定子磁场。 Baldor Electric交流电机高级产品经理John Malinowski表示:“交流感应电机的整个产品系列符合NEMA MG1的表12-12和12-13中NEMA超高能效和IE3的要求符合IEC 60034-30标准。等级要求。“

因此,我们将讨论限制在具有铁磁芯和定子线圈的感应电动机上。永磁电动机的能量效率将在后面讨论。

Malinowski继续说道:“超高效机器具有更小的公差,更少的热量,更少的振动,更安静,更耐用,而不是旧电机。”博世力士乐的工业经理Peter Fischbach说:“今天的交流感应电机的高效率是通过使用新的开槽和绕组几何形状,优质的核心材料和铜转子来实现,以增强能量转换路径和物理特性。“是什么让电机效率更高?

Malinowski说:“提高效率的关键是降低损耗。在线圈中使用更多铜可以减少定子损耗,更高等级的芯硅钢可以减少铁芯上的损耗。损耗越小意味着冷却所需的功率。较低,这也减少了损失。“Fischbach补充说:”损耗主要发生在定子和转子的传导损耗以及磁芯本身的损耗。这些损耗也称为磁芯损耗或磁滞损耗“

Hansen引用了一些使电机节能的设计方法:

绕组电阻——随着绕组电阻的增加,电机效率降低。为了最大限度地提高电机效率,电机设计人员通过最大化定子槽填充(定子槽中的铜绕组)和最小化端子绕组半径(电机槽外的铜绕组数)来最大化电机效率。

层压材料——铁芯损耗与定子叠片中使用的材料特性和铁质量直接相关。此外,较薄的层压板比较厚的层压板具有更低的定子铁芯损耗。

层压牙齿几何形状——层压牙齿几何形状学习影响电机内部的磁通密度。提供更高磁通密度的齿几何形状可减少杂散损耗,从而降低能效。

系统是关键

Fischbach建议:“大多数工厂自动化和工业应用都旨在高效利用能源并提供最高产量。因此,在投资电机等独立设备之前,分析,建模和优化整个系统是非常必要的。“

Malinowski对此表示赞同:“用更好的电机更换低效电机很容易,但它可能无法实现更高的能效。 95%节能电机配备90%至95%节能型斜齿轮 - 螺旋减速机。使用可以实现高能效,但是二次减速齿轮系统只有50%到60%是不理想的。“

Fischbach也同意:“能源效率是一个相对概念,因为我们必须考虑影响整个系统能效的因素,例如周期时间或生产。例如,如果您不使用低效驱动器,例如变速箱,80%节能直驱式扭矩电机比95%节能伺服电机更节能。——也增加了产量。“不要做这些事情

Fischbach警告说:“工程师犯的最大错误就是只关注电机铭牌上的效率,认为类似的应用会实现类似的能效。”

不同的电机具有不同的特性,必须与特定应用相匹配,以便提供最高效的电机。例如,如果在半负载或无负载下长时间运行,则更昂贵的超高效AC感应电动机不能节省能量。

Malinowski提供了一个用新型超高效节能电机替代离心泵上的老式电机的例子。叶轮尺寸可以基于旧电动机的速度设计,而新的,更节能的电动机在相同负载下可能具有更高的速度,导致更高的能量消耗。整个系统可能更节能,但提供的额外速度是无用的。

汉森建议说:“真正关心效率的设计师不会认为电机是理所当然的,但会考虑整个设备的设计。如果连接到设计不良的机械系统,即使是完美的节能电机。它也不能带来巨大的节能效果。电动机和负载之间的任何机械传动都不可避免地降低能量效率。最高精度的行星齿轮减速机构仅新增90%至95%。效率。蜗轮箱的效率更低,只有50%到60%。“

他总结道:“提高设备效率的最终解决方案是使用直接驱动永磁伺服电机而不使用任何机械传动。”

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