电动机选择与节能分析

《电动机选择与节能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电动机选择与节能分析【】交流电动机采用变频调速已广泛用于需要调速的传动设备上，由变频器、交流电动机组成的变频调速系统比采用晶闸管、直流电动机组成的调速系统具有损耗小、效率高、维护检修方便、功率冈数高、无动态无功冲击等一系列优点，其静态、动态性能完全可以达到直流调速系统的各项指标。若满足电动机在基速以下恒力矩输出，基速以上恒功率输出的要求，电机电压和频率应保持一定的变化规律。　　【关键词】电动机；节能分析；节能方法　　引言　　一、对普通电动机的使用分析　　电动机是机械工程中不可缺少的主要驱动设备，它是将电能转变为机械能，驱动机械进行上下往复运动，从而完成空间转换工作。目前工程中用的电动机种

2、类很多，但总体可以归类为Y系列“八极”和“六极”两种。　　（一）普通型“八极”电动机。普通型“八极”电动机是一种转数低相对耗能大的电动机，且在大庆油田使用的最为广泛。它具有使用寿命长、耐高温、适应性强等优点。尤其是在负荷较重，平衡状况很不理想的时候，它略优于“六极”电机，它的缺点是转数降低，能耗偏大，在同等条件下无功比“六极”电机大，铜损大。　　（二）普通型“六极”电动机。“六极”电动机在大庆油田使用的最为广泛。它的优点是耐高温、适应性强。在生产中与“八极”电机相比较为实用，它的缺点是不节能，在同等条件下承受的负荷低于“八极”电机，它的铜损和使用寿命低于“八极”电机。　　二、普通电机使用

3、变频器节能改造研究应用　　变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制。整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域，例如电动机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬问断电。　　（一）改造方法。将普通电机的定子重复利用，减少不必要的浪费，降低开支，在电动机的转子中重新镶入钕铁硼永磁材料，在经过外界磁场与先充磁后，可以在很长的时间内保持很强的磁场，同时对原定子的线圈进行重新处理。由于转子

4、转速与定子旋转磁场完全同步，无转差损耗，且转子不需要外加励磁电源，无励磁损耗。因此功率因数高，启动力矩大，可将磁场的技术指标控制在设计要求的范围内，达到稳流稳压、节能的目的装机容量和普通电机相比降低45％。　　1.改造后电机的特点：　　(1)效率高。改造后的永磁同步电机无论是额定负载时，还是轻载时都具有较高的效率，可以达到94％一96％。　　(2)功率因数高。改造后的永磁同步电机功率因数一般在0．94左右，因此，采用永磁电机可以取消补偿电容。　　(3)启动力矩大，过载能力强。该电机具有较大的启动力矩(最大可达3．6倍)和较强的过载能力，因此对抽油机这种要求有较大启动力矩负荷来说，电机容量

5、可以降低。一般来说，改造后的22kw永磁电机可以代替45kw普通电机，可以根据单井的负荷情况代替55kW普通电机。　　　　（二）用变频器后电动机保护问题当变频器发生故障或者情况要求进入工频供电时，通过可编程逻辑控制器，变频器自动完成或手动完成由变频状态切换至工频状态；如果在工频运行时，需再次投入新频运行，同样可以实现自动或手动完成由工频状态切换至变频状态。　　常规电动机保护能够满足电动机处于工频运行工况时现场使用要求，而当电动机处于变频运行工况时，如果还是按照原来方法进行保护配置，那么保护功能的实现会受到影响，这主要是因为附加了变频器装置，在频率、相位上，变频器的输入和输出电流就没有任何

6、的关系了。由此可见，对于使用变频器的电动机来说应该对电动机进行单独保护，而不应该将变频器纳入差动保护的范围。差动保护范围为变频器的输出端应该为始端电流互感器的位置，而不是非电源开关侧为始端电流互感器的位置，电动机的中性点侧应该为末端电流互感器的化置。电动机在变频运行工况时，一般情况，0．5～120Hz为变频器输出频率范围，而15～50l-lz为现场实际调频运行范围。目前常用的微机保护装置进行数字采样计算都采用固定频率50Hz，并且是根据行业标准设计的微机保护装置。目前变频电动机保护急需解决的问题是如何让微机保护装置能够适用于大范围频率；而需要解　　决的难的问题是如何实时测量电动机运行频率

7、。　　（三）用变频器后的电动机选择　　1.普通标准鼠笼型电动机。普通标准鼠笼型电动机与通用变频器组合，通常可以拖动风机、压缩机、水泵等类型的负载，也可以电力拖动起重机平移机构。转矩根据选型原则进行核算，主要电流和温升满足要求就可以了，V／f控制可以用于此类电动机，并且在特定条件下，矢量控制也可用于此类电动机。鼠笼型异步电动机应用面广量大，其降耗节能意义重大。降低起动过程能耗是重要方面之一，鼠笼型异步电动机的起动如果采用常规的起动方法