Nei motori a risparmio energetico, a causa di un aumento della massa di materiali attivi (ferro e rame), valori nominali dell'efficienza e Cosmi sono elevati. I motori a risparmio energetico vengono utilizzati, ad esempio negli Stati Uniti e fornire un effetto a carico costante. La convenienza di utilizzare motori a risparmio energetico dovrebbe essere valutato con costi aggiuntivi, poiché un piccolo aumento (fino al 5%) in termini di efficienza nominale e Cosj si ottengono aumentando il peso del ferro del 30-35%, il rame per il 20-25% , alluminio del 10-15%, t .. L'aumento del costo del motore è del 30-40%.

Le dipendenze stimate dell'efficienza (H) e COS j dal potere nominale per i motori convenzionali e a risparmio energetico di Goudd (USA) sono mostrati nella figura.

Un aumento dell'efficienza dei motori elettrici a risparmio energetico è raggiunto dalle seguenti modifiche al design:

· I nuclei raccolti da piatti individuali di acciaio elettrico con piccole perdite sono estesi. Tali nuclei riducono l'induzione magnetica, cioè. Perdite in acciaio.

· Ridurre le perdite di rame dovute al massimo utilizzo di scanalature e l'uso del conduttore di sezione trasversale aumentata nello statore e nel rotore.

· Le perdite di estensione sono ridotte a icona da una scelta approfondita del numero e della geometria di denti e scanalature.

· Viene rilasciato durante il funzionamento meno calore, il che consente di ridurre la potenza e le dimensioni della ventola di raffreddamento, che porta a una diminuzione delle perdite di ventole e, di conseguenza, una diminuzione delle perdite di potenza totale.

I motori elettrici con maggiore efficienza garantiscono la riduzione dei costi di elettricità riducendo le perdite nel motore elettrico.

I test di tre motori elettrici "risparmio energetico" hanno dimostrato che con pieno carico, il risparmio risultante ammontava a: 3,3% per un motore elettrico 3 kW, 6% per un motore elettrico 7,5 kW e 4,5% per un motore elettrico da 22 kW .

Il risparmio a pieno carico è di circa 0,45 kW, che è 0,06 dollaro / kW. H è 0,027 dollari / h. Questo equivale al 6% del costo operativo del motore elettrico.

Il prezzo di un normale motore elettrico di 7,5 kW, dato nel listino prezzi, è 171 dollaro USA, mentre il costo di un motore elettrico con una maggiore efficienza è di 296 dollari USA (aggiunti al prezzo - 125 dollari USA). Dalla tabella data, ne consegue che il periodo di rimborso per un motore elettrico con maggiore efficienza, calcolato sulla base dei costi marginali, è di circa 5000 ore, equivalente a 6,8 mesi di funzionamento del motore elettrico a carico nominale. A carichi inferiori, il periodo di rimborso sarà in qualche modo più grande.

L'efficienza dell'utilizzo di motori a risparmio energetico sarà maggiore è maggiore è il caricamento del motore e più vicino la modalità operativa a carico costante.

L'uso e la sostituzione dei motori a risparmio energetico dovrebbero essere valutati tenendo conto di tutti i costi aggiuntivi e dei tempi della loro operazione.

Per tutto il mondo, la crisi economica sta camminando oggi. Una delle sue ragioni è la crisi energetica. Pertanto, la questione del risparmio energetico è molto forte oggi. Questo argomento è particolarmente rilevante per la Russia e l'Ucraina, dove i costi dell'elettricità per unità di prodotti sono 5 volte superiore rispetto ai paesi europei sviluppati. Ridurre il consumo di elettricità da parte delle imprese del complesso di carburante ed energia dell'Ucraina e della Russia il principale compito della scienza, dell'industria elettrica ed elettronica di questi paesi. Più del 60% dell'elettricità utilizzata nelle imprese rappresenta un disco elettrico. Se riteniamo che l'efficienza di esso non sia superiore al 69%, solo utilizzando motori a risparmio energetico possono risparmiare più di 120 GW / h di elettricità all'anno, che ammonterà a oltre 240 milioni di rubli da 100 mila motori elettrici. Se aggiungi più risparmi per ridurre la potenza installata, riceveremo più di 10 miliardi di rubli.

Se si ricalcola queste figure in risparmio di carburante, i risparmi sono ottenuti 360-430 milioni di tonnellate di combustibile condizionale all'anno. Tale cifra corrisponde al 30% dell'intera energia consumata interna nel paese. Se aggiungi il risparmio di energia elettrica qui a causa dell'uso di un'unità regolabile in frequenza, questo numero cresce fino al 40%. In Russia, un ordine di ridurre l'intensità energetica entro il 2020 del 40% è già stato firmato.

Dal settembre 2008, IEC 60034-30 è stato adottato in Europa, dove tutti i motori sono suddivisi in 4 gradi efficienza energetica:

• standard (IE1);
• alto (IE2);
• più alto, premio (IE3);
• ultrahigh, Supper-Premium (IE4).

Oggi, tutti i principali produttori europei hanno iniziato a produrre motori ad efficienza energetica. Inoltre, tutti i produttori americani sostituiscono i motori di efficienza energetica "elevati" sui motori "più elevati" e di efficienza energetica premium.

• Anche lo sviluppo della serie efficiente dal punto di vista energetico dei motori generali di utilizzo è impegnata nei nostri paesi. I produttori hanno tre problemi di aumentare l'efficienza energetica;
• Sviluppo e sviluppo di nuovi motori asincroni a bassa tensione ad alta efficienza energetica, corrispondenti al livello mondiale di sviluppo di industrie elettriche e ingegneristiche per l'uso nei mercati nazionali e internazionali;
• Un aumento dell'efficienza dell'efficienza dei motori ad efficienza energetica appena creati secondo lo standard di efficienza energetica di IEC 60034-30, nonostante il fatto che un aumento del consumo di materiale utilizzato nei motori di classe IE2 di non più del 10%;
• Devono essere raggiunti risparmi di materiali attivi, corrispondenti al risparmio di 10 kW di potenza per 1 kg di rame di avvolgimento. Come risultato dell'uso di modelli di energia efficienza energetica di motori elettrici, il numero di apparecchiature di stampaggio è ridotto del 10-15%;

Lo sviluppo e l'introduzione di motori elettrici ad alta efficienza elimina il problema della necessità di aumentare la capacità installata delle apparecchiature elettriche e ridurre le emissioni di sostanze nocive nell'atmosfera. Inoltre, la diminuzione del rumore e della vibrazione, un aumento dell'affidabilità dell'intera unità elettrica è un argomento indiscutibile a favore dell'uso di motori elettrici asincroni efficienti dal punto di vista energetico;

Descrizione dei motori asincroni efficienti dal punto di vista energetico della serie 7A

I motori a cortocircuiti asincroni della serie 7A (7ave) sono motori elettrici asincroni trifase, la serie industriale generale con un rotore cortocircuito. Questi motori sono già adattati per l'uso nei circuiti elettrici regolabili in frequenza. Hanno un'efficienza del 2-4% superiore rispetto a quella degli analoghi prodotti in Russia (EFFI). Disponibile con una gamma standard di asse di rotazione: da 80 a 355 mm, calcolato in potenza da 1 a 500 kW. L'industria ha padroneggiato i motori con una frequenza di rotazione standard: 1000, 1500, 3000 rpm e tensione: 220/380, 380/660. I motori sono realizzati con il grado di protezione del corrispondente IP54 e dell'isolamento della classe F. Il surriscaldamento ammissibile corrisponde alla classe B.

Vantaggi di applicare motori asincroni della serie 7A

I vantaggi dell'applicazione dei motori asincroni della serie 7A includono la loro elevata efficienza. Risparmio di energia elettrica con potenza installata P di bocca. \u003d 10.000 kW sui risparmi energetici possono essere salvati a 700 mila dollari / anno. Un altro vantaggio di tali motori è la loro alta affidabilità e durata, inoltre, sono al di sotto del rumore a circa 2-3 volte in relazione ai motori della serie precedente. Ti permettono di produrre più inclusioni e fermi e più manutenibili. I motori possono funzionare con fluttuazioni di rete fino al 10% di tensione.

Caratteristiche del progetto

Nei motori elettrici della serie 7A, viene utilizzato l'avvolgimento di un nuovo tipo, che può essere rivestito sull'attrezzatura dell'avvolgimento della vecchia generazione. Nella produzione di motori di questa serie, vengono utilizzate nuove vernici impregnanti, fornendo una maggiore cementazione e alta conduttività termica. L'efficienza dell'utilizzo dei materiali magnetici è notevolmente aumentata. Nel corso del 2009, le dimensioni sono state padroneggiate 160 e 180 e durante il 2010-2011. Dimensioni 280, 132, 200, 225, 250, 112, 315, 355 mm sono stati masterizzati.

I moderni motori a risparmio energetico trifase consentono di ridurre significativamente i costi di elettricità a causa di una maggiore efficienza. In altre parole, tali motori sono in grado di sviluppare energia più meccanica da ciascun cyilowatt di energia elettrica. La spesa energetica più efficiente è raggiunta a causa della compensazione individuale del potere reattivo. Allo stesso tempo, la progettazione di motori elettrici a risparmio energetico è caratterizzata da alta affidabilità e lunga durata.

Motore elettrico universale a risparmio energetico trifase wesel 2sie 80-2b Esecuzione IMB14

L'uso di motori a risparmio energetico trifase

È possibile utilizzare motori a risparmio energetico trifase in quasi tutti i settori. Dai normali motori trifase, differiscono solo a basso consumo energetico. In condizioni di aumento continuo dei prezzi dell'energia, i motori elettrici a risparmio energetico possono diventare un'opzione veramente vantaggiosa per i piccoli produttori di beni e servizi e grandi imprese industriali.

Il denaro speso per l'acquisto di un motore a risparmio energetico trifase tornerà rapidamente a te sotto forma di risparmio diretto all'acquisto di elettricità. Il nostro negozio ti offre di ottenere un ulteriore vantaggio acquistando un motore a risparmio energetico trifase di alta qualità lungo un prezzo molto basso. Sostituzione di motori morali obsoleti e fisicamente elettrici per gli ultimi modelli di risparmio energetico high-tech - il tuo prossimo passo su un nuovo livello di redditività aziendale.

In conformità con la legge federale della Federazione Russa "Sul risparmio energetico" All'impresa industriale, le misure dovrebbero essere sviluppate per salvare l'elettricità in relazione a ciascuna installazione elettrica. Prima di tutto, questo si riferisce a dispositivi elettromeccanici con unità elettrica, l'elemento principale di cui il motore elettrico. È noto che più della metà dell'intera elettricità prodotta nel mondo è consumata da motori elettrici nelle unità elettriche di lavoratori, meccanismi, veicoli. Pertanto, le misure per risparmiare elettricità in azionamenti elettriche sono più rilevanti.

I compiti del risparmio energetico richiedono la soluzione ottimale non solo durante il funzionamento di macchine elettriche, ma anche durante il loro design. Durante il funzionamento del motore, vengono osservate significative perdite di energia in modalità transitori e principalmente quando inizia.

La perdita di energia nelle modalità transitorie può essere significativamente ridotta a causa dell'uso di motori con valori più piccoli dei momenti del rotore, che è raggiunto riducendo il diametro del rotore Con un aumento simultaneo della sua lunghezza, dal momento che il potere del motore dovrebbe rimanere invariato. Ad esempio, è fatto nei motori di gru e serie metallurgica, progettati per funzionare in modalità re-a breve termine, con un gran numero di inclusioni all'ora.

Un modo efficace per ridurre le perdite all'avvio dei motori è un inizio con un aumento graduale della tensione che riassume l'avvolgimento dello statore. L'energia consumata quando la frenata del motore è uguale all'energia cinetica memorizzata nelle parti mobili dell'unità elettrica quando inizia. L'effetto risparmio energetico nella frenata dipende dal metodo di frenata. Il più grande effetto di risparmio energetico avviene con la frenata recuperatrice del generatore con il ritorno dell'energia alla rete. Con la frenatura dinamica, il motore viene scollegato dalla rete, l'energia memorizzata viene dissipata nel motore e il consumo di energia non si verifica dalla rete.

Le maggiori perdite di energia sono osservate quando la frenata si oppone quando il consumo di elettricità è pari a un valore di tre volte dell'energia sparsi nel motore durante la frenata dinamica. Con la modalità operativa del motore installata con un carico nominale di perdita di energia è determinata dal valore nominale dell'efficienza. Ma se l'azionamento funziona con un carico variabile, quindi durante i periodi della recessione del motore, il motore è ridotto, il che porta alla crescita delle perdite. Un mezzo efficace per il risparmio energetico in questo caso è quello di ridurre la tensione riassunta fino al motore durante i periodi del suo lavoro con il sottocarico. Questo metodo di risparmio energetico è possibile implementare quando il motore è in esecuzione nel sistema con convertitore regolabile Se c'è un feedback in esso. Il segnale di feedback corrente regola il segnale di controllo del convertitore, causando una diminuzione della tensione fornita al motore durante i periodi di riduzione del carico.

Se l'azionamento è un motore asincrono che funziona quando si collega gli avvolgimenti dello statore "Triangolo"La riduzione della tensione di alimentazione all'ovvolgimento di fase può essere facilmente implementata commutando questi avvolgimenti verso la connessione. "Stella"Poiché in questo caso la tensione di fase diminuisce 1,73 volte. Questo metodo è appropriato anche e perché con tale commutazione aumenta il fattore di potenza del motore, che contribuisce anche al risparmio energetico.

Durante la progettazione di un'unità elettrica, è importante correggere scegliere il potere del motore.. Pertanto, la scelta della potenza nominale sovrastimata del motore porta a una diminuzione dei suoi indicatori tecnici ed economici (efficienza e fattore di potenza) causato dal sottocarico del motore. Tale soluzione quando si sceglie un motore conduce alla crescita degli investimenti del capitale (con crescente potenza, il costo del motore aumenta) e i costi operativi, poiché con una diminuzione del fattore di efficienza e di potenza, le perdite sono in crescita, e, quindi, il Il consumo non produttivo di elettricità è in crescita. L'uso di motori di potenza a basso rating li causa sovraccarico durante il funzionamento. Di conseguenza, la temperatura di surriscaldamento degli avvolgimenti è in crescita, il che contribuisce alla crescita delle perdite e provoca una riduzione della durata della durata del motore. In definitiva, gli incidenti e le fermate imprevisti dell'unità elettrica sorgono e, pertanto, mantenendo i costi operativi. Nella misura massima, si riferisce a motori DC a causa della presenza di un assembly da collezione del pennello sensibile al sovraccarico.

Ha una grande importanza scelta razionale delle apparecchiature di regolazione iniziale. Da un lato, è auspicabile che i processi di avviamento, frenata e di controllo della velocità siano accompagnati da significative perdite di elettricità, in quanto porta all'aumento del funzionamento dell'unità elettrica. Ma, d'altra parte, è auspicabile che il valore dei dispositivi di regolazione del flusso non sarebbe estremamente elevato, il che porterebbe ad un aumento degli investimenti dei capitali. Di solito questi requisiti sono in contraddizione. Ad esempio, l'uso di dispositivi maltrattati tiristor fornisce il flusso più economico dei processi di controllo iniziale e del motore, ma il costo di questi dispositivi è ancora piuttosto alto. Pertanto, quando si risolve la questione dell'assoluzialità dell'uso dei dispositivi di tiristore, fare riferimento al programma di lavoro dell'unità elettrica progettata. Se l'azionamento non è soggetto ad aggiustamenti di velocità significativi, frequenti avviamenti, inversioni, ecc., Allora aumentato i costi di tiristore o altre costose attrezzature possono essere ingiustificati e i costi associati alla perdita di energia sono insignificanti. Viceversa, con il funzionamento intensivo dell'unità elettrica nelle modalità di transizione, l'uso di dispositivi di regolazione del flusso elettronico diventa appropriato. Inoltre, si dovrebbe tenere presente che questi dispositivi praticamente non hanno bisogno di curare e la loro fattibilità degli indicatori economici, compresa l'affidabilità, piuttosto alti. È necessario che la decisione sull'uso dei costosi dispositivi di unità elettrica sia confermata da calcoli tecnici ed economici.

La soluzione del problema del risparmio energetico contribuisce all'uso di motori sincroni che creano correnti reattive nella rete di alimentazione, conducendo la tensione in fase. Di conseguenza, la rete viene scaricata contro il componente reattivo (induttivo) della corrente, il fattore di potenza aumenta in questo settore della rete, che porta a una diminuzione della corrente in questa rete e, di conseguenza, all'energia Salvataggio. Gli stessi obiettivi perseguono l'inclusione nella rete compensatori sincroni. Un esempio dell'uso opportuno dei motori sincrono è l'azionamento elettrico delle installazioni del compressore che fornisce l'impresa con aria compressa. Per questo, l'azionamento è caratterizzato da un lancio a un piccolo carico sull'albero, la lunga modalità di funzionamento durante un carico stabile, nessuna frenata e inversione. Questa modalità di funzionamento corrisponde completamente alle proprietà dei motori sincroni.

Utilizzando nel motore sincrono, la modalità di sovra-eccitazione può essere ottenuta significativa risparmio energetico sulla scala dell'impresa. Con uno scopo simile, vengono utilizzate le installazioni del condensatore forza ( "coseno" condensatori). Creare una corrente sulla rete, prima della tensione di fase, queste impostazioni sono parzialmente compensate da correnti induttitive (in ritardo in fase), che portano ad un aumento del fattore di potenza della rete, e quindi, al risparmio energetico. La più efficace è l'applicazione impianti condensatore. Tipo UKM 58 Con manutenzione automatica di un valore predeterminato del fattore di potenza e con un cambio di passo in potenza reattiva nell'intervallo da 20 a 603 K2 ad una tensione di 400 V.

È necessario ricordare che il risparmio energetico è rivolto a risolvere non solo economico, ma anche i problemi ambientali associati alla produzione di elettricità.

Nel recente passato in diversi paesi del mondo, i propri standard di efficienza energetica operati. Ad esempio, in Europa, sette sono stati guidati in Europa, la Russia è stata focalizzata su Gost R 5167 2000, gli Stati Uniti allo standard EPACT.

Al fine di armonizzare i requisiti per l'efficienza energetica dei motori elettrici della Commissione internazionale dell'energia (IEC) e dell'organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO), è stato adottato lo standard unificato IEC 60034-30. Questo standard classifica motori elettrici asincroni a bassa tensione e unifica i requisiti per la loro efficienza energetica.

Classi di efficienza energetica

Lo standard IEC 60034-30 2008 definisce tre classe internazionale di efficienza energetica:

• IE1. - Classe standard (efficienza standard). Approssimativamente equivalente alla classe EFF2 europea.
• IE2. - alta classe (alta efficienza). Approssimativamente equivalente alla classe EFF1 e alla classe EPACT negli Stati Uniti per 60 Hz.
• IE3. - Premium. È identico al premio NEMA di classe per 60 Hz.

Lo standard si applica a quasi tutti i motori elettrici asincroni trifase industriali con un rotore cortocircuito. Le eccezioni sono motori:

• lavorare dal convertitore di frequenza;
• costruito nel design dell'attrezzatura (ad esempio, in un'unità di pompaggio o ventilatore), quando è impossibile condurre un test indipendente.

Il rapporto tra un singolo standard internazionale con le norme di vari paesi del mondo.

Distribuzione della capacità per vari standard

La norma IEC 60034-30 copre motori elettrici con una capacità di 0,75 e 375 kW con un certo numero di paia di poli 2P \u003d 2, 4, 6.

I sette indicatori sono stati distribuiti sull'efficienza per i motori elettrici con una capacità fino a 90 kW e un polo 2P \u003d 2, 4.

Standard EPACT - Valore di potenza da 0,75 a 150 kW con numero accoppiato di poli 2P \u003d 2, 4, 6.

Caratteristiche della standardizzazione

Grazie allo standard IEC unificato, i motori elettrici in tutto il mondo possono facilmente riconoscere l'apparecchiatura con i parametri necessari.

Le classi di efficienza energetica IE descritte dallo standard IEC / EN 60034-30 si basano sui risultati dei test condotti in conformità con lo standard internazionale IEC / EN 60034-2-2007. Questo standard determina l'efficienza energetica basata sugli indicatori di perdita di potenza ed efficienza.

Si noti che il mercato del motore elettrico russo ha le sue caratteristiche. I produttori nazionali possono essere suddivisi in due gruppi. Un gruppo indica l'indicatore principale dell'efficienza, l'altro non indica nulla. Pertanto, è formata sfiducia per le apparecchiature elettriche, che funge da barriera all'acquisizione dei prodotti russi.

Metodi per la determinazione dell'efficienza energetica

Ci sono due metodi per determinare l'efficienza: diretta e indiretta. Il metodo diretto si basa sulla misurazione sperimentale del potere ed è caratterizzata da qualche inesattezza. Il nuovo standard prevede l'uso di un metodo indiretto, che si basa sui seguenti parametri:

• temperatura della fonte
• le perdite di carico determinate utilizzando misurazioni, valutazione e calcolo matematico

Gli indicatori di efficienza sono comparabili solo con lo stesso metodo per determinare i valori. Il metodo indiretto implica:

1. Misura delle perdite di potenza calcolate sui risultati dei test di carico.
2. Stima della perdita di alimentatore a un carico nominale fino a 1000 kW.
3. Calcolo matematico: un metodo indiretto alternativo viene utilizzato con il calcolo delle perdite P (potenza). Determinato dalla seguente formula:

η \u003d P2 / P1 \u003d 1-ΔP / P1

dove: P2 è utile energia sull'albero del motore; P1 - Potenza attiva dalla rete; ΔP - Perdite totali in motori elettrici.

La massima efficienza dell'efficienza riduce la perdita e il consumo di elettricità elettrica e aumenta la sua efficienza energetica.

Un numero di standard russi, ad esempio, GOST R 54413-2011, può essere correlato con gli standard internazionali.

Le differenze tra le norme russe di considerazioni internazionali sono:

• in alcune caratteristiche dei calcoli matematici per determinare i parametri dell'apparecchiatura;
• nelle differenze nelle unità di misura;
• nei processi di prova;
• nei parametri dell'apparecchiatura di prova;
• in condizioni di test;
• nelle caratteristiche dell'operazione.

In Russia, le stesse classi di efficienza energetica sono adottate come in Europa. Le informazioni sulla classe sono contenute nei dati del passaporto, della documentazione tecnica, dell'etichettatura e delle targhette.

Altri materiali utili: