Εδώ και περίπου πέντε χρόνια, η NPO St. Petersburg Electrical Engineering Company (SPBEC) συλλέγει επίμονα εφαρμοσμένες καινοτομίες, εξελίξεις και καινοτομίες από επιχειρήσεις, ινστιτούτα και ερευνητικά κέντρα της πρώην Σοβιετικής Ένωσης.

Μια άλλη καινοτομία που εφαρμόζεται στη ρωσική πραγματικότητα σχετίζεται με το όνομα του Ντμίτρι Αλεξάντροβιτς Ντουιούνοφ, ο οποίος ασχολείται με πρόβλημα ανύψωσης ενεργειακή απόδοση ασύγχρονων κινητήρων:

"Στη Ρωσία, το μερίδιο των ασύγχρονων κινητήρων, σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, αντιπροσωπεύει από 47 έως 53% της κατανάλωσης όλης της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Στη βιομηχανία κατά μέσο όρο το 60%, στα συστήματα παροχής κρύου νερού έως και το 80%. Σχεδόν όλες οι τεχνολογικές διαδικασίες που σχετίζονται με την κίνηση και καλύπτουν όλες τις σφαίρες της ανθρώπινης ζωής Σε κάθε διαμέρισμα υπάρχουν περισσότεροι ασύγχρονοι κινητήρες από ό,τι οι κάτοικοι. χρησιμοποιημένοι κινητήρες με ισχύ που υπερβαίνει την υπολογιζόμενη εξοικονόμηση ενέργειας στο παρασκήνιο, και μια τέτοια έννοια όπως η ενεργειακή απόδοση δεν ήταν τόσο σχετική Η οικονομία της αγοράς έχει αλλάξει δραματικά την κατάσταση Σήμερα, η εξοικονόμηση μιας μονάδας ενεργειακών πόρων, για παράδειγμα, 1 τόνου καυσίμου με συμβατικούς όρους, είναι διπλάσια από την εξόρυξή της.

Οι ενεργειακά αποδοτικοί κινητήρες (EM) είναι ασύγχρονοι κινητήρες με ρότορα κλωβού σκίουρου, στους οποίους, λόγω της αύξησης της μάζας των ενεργών υλικών, της ποιότητάς τους, καθώς και μέσω ειδικών τεχνικών σχεδιασμού, ήταν δυνατή η αύξηση κατά 1- 2% (ισχυροί κινητήρες) ή κατά 4-5% (μικροί κινητήρες) ονομαστική απόδοση με κάποια αύξηση στην τιμή του κινητήρα. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να είναι επωφελής εάν το φορτίο ποικίλλει ελάχιστα, δεν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας και ο κινητήρας έχει επιλεγεί σωστά. Με την εμφάνιση κινητήρων με συνδυασμένες περιελίξεις Slavyanka, είναι δυνατό να βελτιωθούν σημαντικά οι παράμετροί τους χωρίς να αυξηθεί η τιμή τους. Λόγω των βελτιωμένων μηχανικών χαρακτηριστικών και της υψηλότερης ενεργειακής απόδοσης, κατέστη δυνατή όχι μόνο η εξοικονόμηση από 30 έως 50% της κατανάλωσης ενέργειας με την ίδια χρήσιμη εργασία, αλλά και η δημιουργία ενός ρυθμιζόμενου δίσκου με μοναδικά χαρακτηριστικά που δεν έχει ανάλογο στον κόσμο.

Σε αντίθεση με τους τυπικούς, οι ηλεκτροκινητήρες με συνδυασμένες περιελίξεις έχουν υψηλότερο λόγο ροπής, έχουν απόδοση και συντελεστή ισχύος κοντά στον ονομαστικό σε ένα ευρύ φάσμα φορτίων. Αυτό σας επιτρέπει να αυξήσετε το μέσο φορτίο στον κινητήρα στο 0,8 και να βελτιώσετε τα χαρακτηριστικά απόδοσης του εξοπλισμού που εξυπηρετεί ο κινητήρας.

Σε σύγκριση με γνωστές μεθόδους για την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης μιας ασύγχρονης μετάδοσης κίνησης, η καινοτομία της προτεινόμενης προσέγγισής μας έγκειται στην αλλαγή της βασικής αρχής σχεδιασμού των κλασικών περιελίξεων κινητήρα. Η επιστημονική καινοτομία έγκειται στο γεγονός ότι έχουν διαμορφωθεί νέες αρχές για το σχεδιασμό περιελίξεων κινητήρα, καθώς και για την επιλογή των βέλτιστων αναλογιών του αριθμού των σχισμών ρότορα και στάτη. Στη βάση τους, έχουν αναπτυχθεί βιομηχανικά σχέδια και σχέδια συνδυασμένων περιελίξεων μονής και διπλής στρώσης, τόσο για χειροκίνητη όσο και για αυτόματη τοποθέτηση περιελίξεων σε στάνταρ εξοπλισμό. Έχουν ληφθεί πολλά ρωσικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τεχνικές λύσεις.

Η ουσία της ανάπτυξης προκύπτει από το γεγονός ότι, ανάλογα με το διάγραμμα σύνδεσης ενός τριφασικού φορτίου σε ένα τριφασικό δίκτυο (αστέρι ή τρίγωνο), μπορούν να ληφθούν δύο συστήματα ρεύματος, τα οποία σχηματίζουν γωνία 30 ηλεκτρικών μοιρών μεταξύ των φορείς. Αντίστοιχα, ένας ηλεκτροκινητήρας που δεν έχει τριφασικό τύλιγμα, αλλά εξαφασικό, μπορεί να συνδεθεί σε ένα τριφασικό δίκτυο. Σε αυτή την περίπτωση, μέρος της περιέλιξης πρέπει να συνδέεται με ένα αστέρι και μέρος με ένα τρίγωνο και τα προκύπτοντα διανύσματα των πόλων των ίδιων φάσεων του αστέρα και του τριγώνου πρέπει να σχηματίζουν γωνία 30 ηλεκτρικών μοιρών μεταξύ τους. Ο συνδυασμός δύο κυκλωμάτων σε μια περιέλιξη καθιστά δυνατή τη βελτίωση του σχήματος του πεδίου στο κενό λειτουργίας του κινητήρα και, ως εκ τούτου, βελτιώνει σημαντικά τα κύρια χαρακτηριστικά του κινητήρα.

Σε σύγκριση με τα γνωστά, μια κίνηση μεταβλητής συχνότητας μπορεί να κατασκευαστεί με βάση νέους κινητήρες με συνδυασμένες περιελίξεις με αυξημένη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας. Αυτό επιτυγχάνεται λόγω μικρότερων απωλειών στον χάλυβα του μαγνητικού κυκλώματος του κινητήρα. Ως αποτέλεσμα, το κόστος μιας τέτοιας κίνησης είναι σημαντικά χαμηλότερο από ό,τι όταν χρησιμοποιούνται τυπικοί κινητήρες, ειδικότερα, ο θόρυβος και οι κραδασμοί μειώνονται σημαντικά.»

Μια οικονομική κρίση σαρώνει σήμερα σε όλο τον κόσμο. Ένας από τους λόγους είναι η ενεργειακή κρίση. Ως εκ τούτου, σήμερα το ζήτημα της εξοικονόμησης ενέργειας είναι πολύ οξύ. Αυτό το θέμα είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τη Ρωσία και την Ουκρανία, όπου το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας ανά μονάδα παραγωγής είναι 5 φορές υψηλότερο από ό,τι στις ανεπτυγμένες ευρωπαϊκές χώρες. Η μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από τις επιχειρήσεις του συγκροτήματος καυσίμων και ενέργειας της Ουκρανίας και της Ρωσίας είναι το κύριο καθήκον των βιομηχανιών επιστήμης, ηλεκτρολόγων μηχανικών και ηλεκτρονικών σε αυτές τις χώρες. Πάνω από το 60% της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται στις επιχειρήσεις προέρχεται από ηλεκτροκινητήρες. Αν λάβουμε υπόψη ότι η απόδοσή του δεν είναι μεγαλύτερη από 69%, τότε μόνο με τη χρήση κινητήρων εξοικονόμησης ενέργειας είναι δυνατή η εξοικονόμηση άνω των 120 GWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως, η οποία θα ανέλθει σε περισσότερα από 240 εκατομμύρια ρούβλια από 100 χιλιάδες ηλεκτρικά κινητήρες. Αν προσθέσουμε εδώ την εξοικονόμηση πόρων από τη μείωση της εγκατεστημένης χωρητικότητας, θα έχουμε περισσότερα από 10 δισεκατομμύρια ρούβλια.

Εάν υπολογίσουμε εκ νέου αυτά τα στοιχεία σε εξοικονόμηση καυσίμων, η εξοικονόμηση θα είναι 360-430 εκατομμύρια τόνοι κανονικού καυσίμου ετησίως. Το ποσοστό αυτό αντιστοιχεί στο 30% της συνολικής εγχώριας κατανάλωσης ενέργειας στη χώρα. Αν προσθέσουμε εδώ την εξοικονόμηση ενέργειας λόγω της χρήσης μεταβλητής συχνότητας, τότε ο αριθμός αυτός αυξάνεται στο 40%. Στη Ρωσία, έχει ήδη υπογραφεί εντολή για μείωση της ενεργειακής έντασης κατά 40% έως το 2020.

Από τον Σεπτέμβριο του 2008, το πρότυπο IEC 60034-30 έχει υιοθετηθεί στην Ευρώπη, όπου όλοι οι κινητήρες χωρίζονται σε 4 κατηγορίες ενεργειακής απόδοσης:

• standard(ie1);
• υψηλό (ie2);
• υψηλότερο, PREMIUM (δηλ. 3).
• εξαιρετικά υψηλό, Supper-Premium (δηλ. 4).

Σήμερα, όλοι οι μεγάλοι ευρωπαίοι κατασκευαστές έχουν αρχίσει να παράγουν ενεργειακά αποδοτικούς κινητήρες. Επιπλέον, όλοι οι Αμερικανοί κατασκευαστές αντικαθιστούν κινητήρες «υψηλής» ενεργειακής απόδοσης με κινητήρες «υψηλότερης», PREMIUM ενεργειακής απόδοσης.

• Οι χώρες μας αναπτύσσουν επίσης ενεργειακά αποδοτικές σειρές κινητήρων γενικής χρήσης. Οι κατασκευαστές αντιμετωπίζουν τρεις προκλήσεις για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης.
• Ανάπτυξη και ανάπτυξη νέων ενεργειακά αποδοτικών μοντέλων ασύγχρονων κινητήρων χαμηλής τάσης που αντιστοιχούν στο παγκόσμιο επίπεδο ανάπτυξης των βιομηχανιών ηλεκτρικής και μηχανολογίας για χρήση στην εγχώρια και διεθνή αγορά.
• Αύξηση των τιμών απόδοσης των νεοδημιουργηθέντων ενεργειακά αποδοτικών κινητήρων σύμφωνα με το πρότυπο ενεργειακής απόδοσης IEC 60034-30, παρά το γεγονός ότι η αύξηση της κατανάλωσης υλικού που χρησιμοποιείται σε κινητήρες κατηγορίας ie2 δεν υπερβαίνει το 10 τοις εκατό.
• Θα πρέπει να επιτευχθεί εξοικονόμηση ενεργών υλικών που αντιστοιχεί σε εξοικονόμηση ισχύος 10 kW ανά 1 kg χαλκού περιέλιξης. Ως αποτέλεσμα της χρήσης ενεργειακά αποδοτικών μοντέλων ηλεκτροκινητήρων, η ποσότητα του εξοπλισμού μήτρας μειώνεται κατά 10-15%.

Η ανάπτυξη και η εφαρμογή ηλεκτρικών κινητήρων υψηλής απόδοσης εξαλείφει το πρόβλημα της ανάγκης αύξησης της εγκατεστημένης ισχύος του ηλεκτρικού εξοπλισμού και μείωσης των εκπομπών επιβλαβών ουσιών στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον, η μείωση του θορύβου και των κραδασμών, η αύξηση της αξιοπιστίας ολόκληρης της ηλεκτροκίνησης είναι ένα αναμφισβήτητο επιχείρημα υπέρ της χρήσης ενεργειακά αποδοτικών ασύγχρονων ηλεκτροκινητήρων.

Περιγραφή ενεργειακά αποδοτικών ασύγχρονων κινητήρων σειράς 7Α

Οι ασύγχρονοι κινητήρες με κλωβό σκίουρου σειράς 7A (7AVE) ανήκουν σε τριφασικούς ασύγχρονους ηλεκτρικούς κινητήρες, μια γενική βιομηχανική σειρά με ρότορα κλωβού σκίουρου. Αυτοί οι κινητήρες έχουν ήδη προσαρμοστεί για χρήση σε κυκλώματα κίνησης μεταβλητής συχνότητας. Έχουν απόδοση 2-4% υψηλότερη από αυτή των αναλόγων που παράγονται στη Ρωσία (EFFI). Παράγονται με ένα τυπικό εύρος άξονα περιστροφής: από 80 έως 355 mm, σχεδιασμένα για ισχύ από 1 έως 500 kW. Η βιομηχανία έχει κατακτήσει κινητήρες με τυπικές στροφές: 1000, 1500, 3000 rpm και τάσεις: 220/380, 380/660. Οι κινητήρες είναι κατασκευασμένοι με βαθμό προστασίας που αντιστοιχεί σε IP54 και κλάση μόνωσης F. Η επιτρεπόμενη υπερθέρμανση αντιστοιχεί στην κατηγορία Β.

Πλεονεκτήματα της χρήσης ασύγχρονων κινητήρων σειράς 7Α

Τα πλεονεκτήματα της χρήσης ασύγχρονων κινητήρων της σειράς 7Α περιλαμβάνουν την υψηλή τους απόδοση. Εξοικονομώντας ηλεκτρική ενέργεια με εγκατεστημένη ισχύ P set = 10.000 kW, μπορείτε να εξοικονομήσετε έως και 700 χιλιάδες δολάρια/έτος σε εξοικονόμηση ενέργειας. Ένα άλλο πλεονέκτημα τέτοιων κινητήρων είναι η υψηλή αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής τους, επιπλέον, το επίπεδο θορύβου τους είναι περίπου 2-3 ​​φορές χαμηλότερο σε σύγκριση με τους κινητήρες της προηγούμενης σειράς. Επιτρέπουν μεγαλύτερο αριθμό διακοπτών on-off και είναι πιο συντηρήσιμα. Οι κινητήρες μπορούν να λειτουργήσουν με διακυμάνσεις του δικτύου έως και 10% στην τάση.

Χαρακτηριστικά σχεδίου

Οι ηλεκτροκινητήρες της σειράς 7Α χρησιμοποιούν έναν νέο τύπο περιέλιξης που μπορεί να τυλιχτεί σε εξοπλισμό περιέλιξης παλιάς γενιάς. Στην κατασκευή κινητήρων αυτής της σειράς χρησιμοποιούνται νέα βερνίκια εμποτισμού που παρέχουν υψηλότερη τσιμεντοποίηση και υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Η αποτελεσματικότητα της χρήσης μαγνητικών υλικών έχει βελτιωθεί σημαντικά. Κατά τη διάρκεια του 2009 κατακτήθηκαν οι διαστάσεις 160 και 180 και κατά την περίοδο 2010-2011. Κατακτήθηκαν οι διαστάσεις 280, 132, 200, 225, 250, 112, 315, 355 mm.

Κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας

Έξυπνες λύσεις για εξοικονόμηση ενέργειας

Οι κινητήρες Siemens εξοικονόμησης ενέργειας διατίθενται σε κατηγορίες απόδοσης "EFF1" και "EFF2" σύμφωνα με το CEMEP

• Αριθμός πόλων 2 και 4
• Εύρος ισχύος 1,1...90 kW
• Έκδοση 50 Hz σύμφωνα με το IEC 34-2
• EFF1 (Μοτέρ υψηλής απόδοσης)
• EFF2 (Μοτέρ βελτιωμένης απόδοσης)

Για τη μείωση των εκπομπών CO 2, οι κατασκευαστές κινητήρων έχουν δεσμευτεί να επισημαίνουν τους κινητήρες σύμφωνα με τις κατηγορίες απόδοσης.

EPACT – κινητήρες για την αμερικανική αγορά

Ολοκληρωμένη γκάμα κινητήρων EPACT με διαστάσεις IEC

• Αριθμός πόλων: 2,4 και 6
• Εύρος ισχύος: 1 HP έως 200 HP (0,75 kW έως 150 kW)
• Έκδοση 60 Hz σε IEEE 112b

Σύμφωνα με τον νόμο EPACT του Οκτωβρίου 97, η απόδοση των κινητήρων που εισάγονται απευθείας ή με άλλο τρόπο στις Ηνωμένες Πολιτείες πρέπει να πληροί τις ελάχιστες τιμές απόδοσης.

Οφέλη για τον πελάτη και το περιβάλλον

Οι κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας με βέλτιστη απόδοση καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια για την ίδια ισχύ εξόδου. Η αύξηση της παραγωγικότητας επιτυγχάνεται με υψηλότερης ποιότητας σίδηρο (χυτοσίδηρος, χαλκός και αλουμίνιο) και τεχνικές βελτιώσεις σε κάθε λεπτομέρεια. Οι απώλειες ενέργειας μειώνονται κατά 45%. Ο αγοραστής λαμβάνει τεράστια εξοικονόμηση κόστους ελαχιστοποιώντας το λειτουργικό κόστος.

Με τη χρήση κινητήρων εξοικονόμησης ενέργειας, μειώνεται η βλάβη που προκαλείται στο περιβάλλον. Το δυναμικό για εξοικονόμηση ενέργειας είναι έως και 20 TW ετησίως, που ισοδυναμεί με την ισχύ 8 θερμικών σταθμών παραγωγής ενέργειας και με εκπομπές 11 εκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Το ζήτημα της δημιουργίας ηλεκτρικών κινητήρων εξοικονόμησης ενέργειας προέκυψε ταυτόχρονα με την εφεύρεση των ίδιων των ηλεκτρικών μηχανών. Στη Διεθνή Ηλεκτροτεχνική Έκθεση του 1891 στη Φρανκφούρτη του Μάιν, ο Charles Brown (ο οποίος αργότερα ίδρυσε την εταιρεία ABB) παρουσίασε μια σύγχρονη τριφασική γεννήτρια δικής του παραγωγής, η απόδοση της οποίας ξεπέρασε το 95%. Ο ασύγχρονος τριφασικός κινητήρας, που παρουσίασε ο Mikhail Dolivo-Dobrovolsky, έδειξε απόδοση 95%. Από τότε, η απόδοση ενός τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα έχει βελτιωθεί μόνο κατά ένα ή δύο τοις εκατό.

Το πιο έντονο ενδιαφέρον για τους κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας προέκυψε στα τέλη της δεκαετίας του 1970 κατά τη διάρκεια της παγκόσμιας ενεργειακής κρίσης πετρελαίου. Αποδείχθηκε ότι η εξοικονόμηση ενός τόνου κανονικού καυσίμου είναι πολλές φορές φθηνότερη από την εξόρυξή του Κατά τη διάρκεια της κρίσης, οι επενδύσεις στην εξοικονόμηση ενέργειας αυξήθηκαν πολλές φορές. Πολλές χώρες έχουν αρχίσει να χορηγούν ειδικές επιχορηγήσεις για προγράμματα εξοικονόμησης ενέργειας.

Μετά την ανάλυση του προβλήματος της εξοικονόμησης ενέργειας, αποδείχθηκε ότι περισσότερο από το ήμισυ της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στον κόσμο καταναλώνεται από ηλεκτρικούς κινητήρες. Γι' αυτό όλες οι κορυφαίες εταιρείες ηλεκτρισμού στον κόσμο εργάζονται για τη βελτίωσή τους.

Τι είναι οι κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας;

Αυτοί είναι ηλεκτρικοί κινητήρες που είναι 1–10% πιο αποδοτικοί από τους τυπικούς κινητήρες. Σε μεγάλους κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας, η διαφορά στις τιμές απόδοσης είναι 1-2%, και σε κινητήρες χαμηλής και μέσης ισχύος αυτή η διαφορά είναι ήδη 7-10%.

Απόδοση ηλεκτροκινητήρων Siemens

Η αύξηση της απόδοσης στους κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας επιτυγχάνεται μέσω:

• αύξηση του μεριδίου των ενεργών υλικών – χαλκού και χάλυβα.
• χρήση λεπτότερου και υψηλότερης ποιότητας ηλεκτρικού χάλυβα.
• χρήση χαλκού αντί αλουμινίου στις περιελίξεις του ρότορα.
• μείωση του διακένου αέρα στον στάτορα χρησιμοποιώντας τεχνολογικό εξοπλισμό ακριβείας.
• βελτιστοποίηση του σχήματος της οδοντωτής ζώνης του μαγνητικού πυρήνα και του σχεδιασμού των περιελίξεων.
• χρήση ρουλεμάν ανώτερης κατηγορίας.
• ειδικός σχεδιασμός ανεμιστήρα.

Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, η τιμή ολόκληρου του κινητήρα είναι μικρότερη από το 2% του συνολικού κόστους του κύκλου ζωής. Έτσι, εάν ο κινητήρας λειτουργεί 4.000 ώρες ετησίως για 10 χρόνια, τότε η ηλεκτρική ενέργεια αντιπροσωπεύει περίπου το 97% του συνολικού κόστους του κύκλου ζωής. Ένα άλλο περίπου ένα τοις εκατό είναι για εγκατάσταση και συντήρηση. Επομένως, μια αύξηση της απόδοσης ενός κινητήρα μέσης ισχύος κατά 2% θα καταστήσει δυνατή την ανάκτηση της αύξησης του κόστους ενός κινητήρα εξοικονόμησης ενέργειας εντός 3 ετών, ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας. Η πρακτική εμπειρία και οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η αύξηση του κόστους ενός κινητήρα εξοικονόμησης ενέργειας αποδίδει λόγω της εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας όταν λειτουργεί σε λειτουργία S1 σε ενάμιση χρόνο (με ετήσιο χρόνο λειτουργίας 7000 ώρες).

Γενικά, η μετάβαση στη χρήση κινητήρα εξοικονόμησης ενέργειας επιτρέπει:

• αύξηση της απόδοσης του κινητήρα κατά 1–10%.
• αύξηση της αξιοπιστίας της λειτουργίας του ·
• μείωση του χρόνου διακοπής λειτουργίας?
• μείωση του κόστους συντήρησης·
• αύξηση της αντίστασης του κινητήρα σε θερμικές υπερφορτώσεις.
• αύξηση της ικανότητας υπερφόρτωσης.
• αύξηση της σταθερότητας του κινητήρα σε επιδείνωση των συνθηκών λειτουργίας.
• υπό και υπέρταση, παραμόρφωση της κυματομορφής τάσης, ανισορροπία φάσης κ.λπ.
• Βελτίωση του συντελεστή ισχύος.
• μείωση των επιπέδων θορύβου?
• Αυξήστε την ταχύτητα του κινητήρα μειώνοντας την ολίσθηση.

Οι αρνητικές ιδιότητες των ηλεκτροκινητήρων με αυξημένη απόδοση σε σύγκριση με τους συμβατικούς είναι:

• 10 – 30% υψηλότερο κόστος.
• ελαφρώς μεγαλύτερη μάζα?
• υψηλότερο ρεύμα εκκίνησης.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η χρήση ενός ενεργειακά αποδοτικού κινητήρα είναι ακατάλληλος:

• όταν ο κινητήρας βρίσκεται σε λειτουργία για μικρό χρονικό διάστημα (λιγότερο από 1–2 χιλιάδες ώρες/έτος), η εισαγωγή ενός ενεργειακώς αποδοτικού κινητήρα ενδέχεται να μην συμβάλλει σημαντικά στην εξοικονόμηση ενέργειας.
• όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε λειτουργίες με συχνή εκκίνηση, καθώς η εξοικονομούμενη ηλεκτρική ενέργεια θα δαπανηθεί σε υψηλότερο ρεύμα εκκίνησης.
• όταν ο κινητήρας λειτουργεί, λειτουργεί υπό φορτίο, λόγω της μείωσης της απόδοσης όταν λειτουργεί με φορτίο κάτω από το ονομαστικό φορτίο.

Το ποσό της εξοικονόμησης ενέργειας που προκύπτει από την εφαρμογή ενός ενεργειακά αποδοτικού κινητήρα μπορεί να είναι ασήμαντο σε σύγκριση με το δυναμικό ενός κινητήρα μεταβλητής ταχύτητας Κάθε επιπλέον ποσοστό απόδοσης απαιτεί αύξηση της μάζας των ενεργών υλικών κατά 3-6%. Σε αυτή την περίπτωση, η ροπή αδράνειας του ρότορα αυξάνεται κατά 20-50%. Επομένως, οι κινητήρες υψηλής απόδοσης είναι κατώτεροι από τους συμβατικούς κινητήρες όσον αφορά τη δυναμική απόδοση, εκτός εάν αυτή η απαίτηση λαμβάνεται ειδικά υπόψη κατά την ανάπτυξή τους.

Όταν επιλέγετε έναν ενεργειακά αποδοτικό κινητήρα, πρέπει να εξετάσετε προσεκτικά το θέμα της τιμής. Σύμφωνα με αναλυτές, ο χαλκός θα αυξηθεί στην τιμή πολύ πιο γρήγορα από τον χάλυβα. Επομένως, όπου είναι δυνατή η χρήση των λεγόμενων χαλύβδινων κινητήρων (με μικρότερη περιοχή αυλάκωσης), είναι προτιμότερο να τους χρησιμοποιείτε. Τέτοιοι κινητήρες έχουν χαμηλότερο κόστος λόγω της εξοικονόμησης χαλκού. Για τους ίδιους λόγους, είναι απαραίτητη η επεξεργασία κινητήρων μόνιμου μαγνήτη εξοικονόμησης ενέργειας. Εάν πρέπει να ψάξετε για αντικατάσταση για έναν τέτοιο κινητήρα στο μέλλον. Μπορεί να αποδειχθεί ότι η τιμή του θα είναι πολύ υψηλή και η αντικατάστασή του με κινητήρα εξοικονόμησης ενέργειας γενικού βιομηχανικού σχεδιασμού θα είναι δύσκολη λόγω της διαφοράς στις διαστάσεις. Σύμφωνα με τους ειδικούς, οι μόνιμοι μαγνήτες από υλικά σπάνιων γαιών θα αυξηθούν σε τιμή περισσότερο και ταχύτερα από τον χαλκό, γεγονός που θα οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της τιμής τέτοιων κινητήρων. Αν και τέτοιοι κινητήρες, με την υψηλότερη κατηγορία ενεργειακής απόδοσης, είναι αρκετά συμπαγείς, η εισαγωγή τους στη βιομηχανία περιορίζεται από το γεγονός ότι οι μόνιμοι μαγνήτες είναι πλέον σε ζήτηση σε άλλους κλάδους εκτός από τη γενική βιομηχανία και, σύμφωνα με τους ειδικούς, θα χρησιμοποιηθούν σε την παραγωγή ειδικού εξοπλισμού, για τον οποίο δεν γλιτώνει κανένα κόστος.

Στους κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας, λόγω της αύξησης της μάζας των ενεργών υλικών (σίδηρος και χαλκός), οι ονομαστικές τιμές απόδοσης και cosj αυξάνονται. Οι κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, στις ΗΠΑ και είναι αποτελεσματικοί σε σταθερό φορτίο. Η σκοπιμότητα χρήσης κινητήρων εξοικονόμησης ενέργειας θα πρέπει να αξιολογηθεί λαμβάνοντας υπόψη το πρόσθετο κόστος, καθώς μια μικρή (έως 5%) αύξηση της ονομαστικής απόδοσης και του cosj επιτυγχάνεται με την αύξηση της μάζας του σιδήρου κατά 30-35%, του χαλκού κατά 20- 25%, αλουμίνιο κατά 10-15%, t .e. αύξηση του κόστους του κινητήρα κατά 30-40%.

Οι κατά προσέγγιση εξαρτήσεις της απόδοσης (h) και cos j από την ονομαστική ισχύ για συμβατικούς κινητήρες και κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας από την Gould (ΗΠΑ) φαίνονται στο σχήμα.

Η αύξηση της απόδοσης των ηλεκτροκινητήρων εξοικονόμησης ενέργειας επιτυγχάνεται με τις ακόλουθες αλλαγές σχεδιασμού:

· Οι πυρήνες επιμηκύνονται, συναρμολογούνται από μεμονωμένες πλάκες ηλεκτρικού χάλυβα με χαμηλές απώλειες. Τέτοιοι πυρήνες μειώνουν τη μαγνητική επαγωγή, δηλ. απώλειες χάλυβα.

· οι απώλειες σε χαλκό μειώνονται λόγω της μέγιστης χρήσης σχισμών και της χρήσης αγωγών αυξημένης διατομής στον στάτορα και τον ρότορα.

· Οι πρόσθετες απώλειες ελαχιστοποιούνται με προσεκτική επιλογή του αριθμού και της γεωμετρίας των δοντιών και των αυλακώσεων.

· Παράγεται λιγότερη θερμότητα κατά τη λειτουργία, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μείωση της ισχύος και του μεγέθους του ανεμιστήρα ψύξης, γεγονός που οδηγεί σε μείωση των απωλειών του ανεμιστήρα και, κατά συνέπεια, σε μείωση των συνολικών απωλειών ισχύος.

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες με αυξημένη απόδοση μειώνουν το ενεργειακό κόστος μειώνοντας τις απώλειες στον ηλεκτροκινητήρα.

Οι δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε τρεις ηλεκτροκινητήρες «εξοικονόμησης ενέργειας» έδειξαν ότι σε πλήρες φορτίο η εξοικονόμηση που επιτεύχθηκε ήταν: 3,3% για ηλεκτροκινητήρα 3 kW, 6% για ηλεκτροκινητήρα 7,5 kW και 4,5% για ηλεκτροκινητήρα 22 kW.

Η εξοικονόμηση σε πλήρες φορτίο είναι περίπου 0,45 kW, για ενεργειακό κόστος 0,06 $/kW. η ώρα είναι 0,027 $/ώρα. Αυτό ισοδυναμεί με το 6% του λειτουργικού κόστους του ηλεκτροκινητήρα.

Η τιμή καταλόγου για έναν κανονικό ηλεκτροκινητήρα 7,5 kW είναι 171 δολάρια ΗΠΑ, ενώ ο κινητήρας υψηλής απόδοσης κοστίζει 296 δολάρια ΗΠΑ (μια πριμοδότηση τιμής 125 δολάρια ΗΠΑ). Ο πίνακας δείχνει ότι η περίοδος απόσβεσης για έναν κινητήρα αυξημένης απόδοσης, που υπολογίζεται με βάση το οριακό κόστος, είναι περίπου 5000 ώρες, που ισοδυναμεί με 6,8 μήνες λειτουργίας του κινητήρα με ονομαστικό φορτίο. Σε χαμηλότερα φορτία η περίοδος απόσβεσης θα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη.

Όσο μεγαλύτερο είναι το φορτίο του κινητήρα και όσο πιο κοντά βρίσκεται ο τρόπος λειτουργίας του στο σταθερό φορτίο, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση της χρήσης κινητήρων εξοικονόμησης ενέργειας.

Η χρήση και η αντικατάσταση κινητήρων με κινητήρες εξοικονόμησης ενέργειας θα πρέπει να αξιολογούνται λαμβάνοντας υπόψη όλα τα πρόσθετα κόστη και τη διάρκεια ζωής τους.